C语言数据结构创建及遍历十字链表

本文需要读者有一定的代码基础,了解指针,链表,数组相关知识。

一、十字链表是什么?

十字链表常用于表示稀疏矩阵,可视作稀疏矩阵的一种链式表示,因此,这里以稀疏矩阵为背景介绍十字链表。不过,十字链表的应用远不止稀疏矩阵,一切具有正交关系的结构,都可用十字链表存储。

二、十字链表的存储结构

1.用于总结点的存储结构

m:总行数

n:总列数

len:总元素个数

row_head:行指针数组(通过行指针数组可以快速定位到某一行)

col_head:列指针数组

2.用于单个节点的存储结构

row :行数

col:列数

value:存储的元素值

right :右指针域

down:下指针域

3.对于每一行,通过指针数组记录下每一行的头节点位置,对于列来说相同

4.通过对某一行,某一列的元素可以快速访问

三、代码实现

 1.引入头文件并定义结构体

#include <stdio.h>

#include<stdlib.h>

/*十字链表的总结点结构类型定义如下:*/

typedef struct OLNode

{

int row, col; /*非零元素的行和列下标*/

int value;

struct OLNode* right; /*非零元素所在行表、列表的后继链域*/

struct OLNode* down;

}OLNode, *OLink;

/*单个节点结构类型定义如下:*/

typedef struct

{

OLink* row_head; /*行、列链表的头指针向量*/

OLink* col_head;

int m, n, len; /*稀疏矩阵的行数、列数、非零元素的个数*/

}CrossList;

void out_M(CrossList M);

void CreateCrossList(CrossList* M);

2.建立十字链表

void CreateCrossList(CrossList* M)

{

int m, n, t, i, j, e;

OLNode* p;//单元的结构体指针

OLNode* q;

/*采用十字链表存储结构,创建稀疏矩阵M*/

printf("请输入行数,列数和非零元素的个数\n");

scanf_s("%d%d%d", &m, &n, &t); /*输入M的行数,列数和非零元素的个数*/

M->m = m;

M->n = n;

M->len = t;

M->row_head = (OLink*)malloc((m + 1) * sizeof(OLink));

M->col_head = (OLink*)malloc((n + 1) * sizeof(OLink));

/*初始化行、列头指针向量,各行、列链表为空的链表*/

for (int h = 0; h < m + 1; h++)

{

M->row_head[h] = NULL;

}

for (int t = 0; t < n + 1; t++)

{

M->col_head[t] = NULL;

}

printf("请输入第i行,第j列中存储的元素,以0结束\n");

for (scanf_s("%d%d%d", &i, &j, &e); i != 0; scanf_s("%d%d%d", &i, &j, &e))

{

p = (OLNode*)malloc(sizeof(OLNode));

p->row = i;

p->col = j;

p->value = e; /*生成结点*/

/*在十字链表中插入节点,对于行指针数组和列指针数组分开看,类似于单链表中的插入操作*/

if (M->row_head[i] == NULL)

{

M->row_head[i] = p;

p->right = NULL;

}

else

{

/*寻找行表中的插入位置*/

for (q = M->row_head[i]; q->right && q->right->col < j; q = q->right); /*空循环体*/

p->right = q->right;

q->right = p; /*完成插入*/

}

if (M->col_head[j] == NULL)

{

M->col_head[j] = p;

p->down = NULL;

}

else

{

/*寻找列表中的插入位置*/

for (q = M->col_head[j]; q->down && q->down->row < i; q = q->down); /*空循环体*/

p->down = q->down;

q->down = p; /*完成插入*/

}

}

}

3.遍历十字链表

void out_M(CrossList M)

{

/*遍历十字链表的思想:可采用双重for循环实现,对于每一行中的每一列进行遍历输出*/

int i;

OLNode* p;

char ch;

/* 输出矩阵的总行数、总列数、非零元素总个数 */

printf("\n 总行数有%d 总列数有%d 非零元素有%d\n", M.m,M.n,M.len);

for (i = 1; i <= M.m; i++) {

p = M.row_head[i]; /* 指向第i行 */

if (p) {

printf("\n 第%d行的数据如下\n", i);

while (p) {

printf(" (%3d%3d%4d) ", p->row, p->col, p->value);

p = p->right;

}

}

printf("\n");

}

}

4.调用函数

void out_M(CrossList M)

{

/*遍历十字链表的思想:可采用双重for循环实现,对于每一行中的每一列进行遍历输出*/

int i;

OLNode* p;

char ch;

/* 输出矩阵的总行数、总列数、非零元素总个数 */

printf("\n 总行数有%d 总列数有%d 非零元素有%d\n", M.m,M.n,M.len);

for (i = 1; i <= M.m; i++) {

p = M.row_head[i]; /* 指向第i行 */

if (p) {

printf("\n 第%d行的数据如下\n", i);

while (p) {

printf(" (%3d%3d%4d) ", p->row, p->col, p->value);

p = p->right;

}

}

printf("\n");

}

}

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以上是 C语言数据结构创建及遍历十字链表 的全部内容, 来源链接: utcz.com/p/247383.html

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