【ADT】链表的基本C语言实现

什么是抽象数据类型？
首先，这一概念是软件开发人员在力求编写的代码健壮、易维护且可以复用的过程中产生的。
英文是AbstractData Type。有人将其比作“抽象”的墙壁，“它将接口和实现明确分开，所以用户只看到接口，因此不需要参与实现。”构建者则着力实现ADT接口。ADT成为了双方的契约，这使得代码更容易维护。

接口：接口是把公共的方法和属性组合起来以封装特定功能的一个集合。

创建linked list.h头文件

 #ifndef LIST_H_
 #define LIST_H_
 #include <stdbool.h>
 #define TSIZE 45

 typedef struct book{ // 建立包含元素属性的item结构体
     char title[TSIZE];
     int rating;
 }Item;

 typedef struct node { // 链表的节点，包含item各项属性以及一个用来存放下一项地址的指针（链表链接的关键）
     Item item;
     struct node*next;
 }Node;
 typedef Node * List; 

 void InitList(List * plist);
 bool ListisEmpty(const List * plist);
 bool ListisFull(const List * plist);
 unsigned int ListItemCount(const List * plist);
 bool AddItem(Item item, List * plist);
 void Traverse(const List * plist, void(*pfun)(Item item));
 void EmptyTheList(List * plist);

 #endif

功能函数的定义

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include "list.h"
 static void CopyToNode(Item item, Node * pnode) // 拷贝数据
 {
     pnode->item = item;
 }
 void InitList(List * plist) // 初始化链表为空
 {
     *plist = NULL;
 }

 bool ListisEmpty(const List * plist)  // 检查链表是否为空
 {
     return *plist == NULL ? true : false;
 }
 bool ListisFull(const List * plist)  // 检查链表是否已满
 {
     Node * pt;
     pt = (Node *)malloc(sizeof(Node));
     return pt == NULL ? true : false;
 }
 unsigned int ListItemCount(const List * plist)
 {
     unsigned int count = ;
     Node * pnode = *plist;
     while (pnode != NULL)
     {
         ++count;
         pnode = pnode->next;
     }
     return count;
 }
 bool AddItem(Item item, List * plist) // 在链表结尾添加新的项
 {
     Node * pnew; // 申请一个新的节点
     Node * scan = *plist;
     pnew = (Node *)malloc(sizeof(Node)); // 给新节点申请空间
     if (pnew == NULL) return false; // 申请失败，返回false
     CopyToNode(item, pnew); // 把item的内容复制到新节点中
     pnew->next = NULL; // 将新节点的next指针设置为NULL，表示这一节点为当前的末尾项
     if (scan == NULL) // 如果当前是空表，则将新节点设置为表的首项
         *plist = pnew;
     else
     {
         while (scan->next != NULL) //找到当前表中的末尾节点
             scan = scan->next;
         scan->next = pnew; //将新节点的地址保存在末尾节点的next成员里（即给链表添加了一个新的项）
     }
     return true;
 }
 void Traverse(const List * plist, void(*pfun)(Item item)) // 将某函数作用于链表的每一节点
 {
     Node * pnode = *plist; // 将节点指向开头
     while (pnode != NULL)
     {
         (*pfun)(pnode->item);
         pnode = pnode->next;
     }
 }
 void EmptyTheList(List * plist) // 清空链表
 {
     Node * psave; // 用来保存当前清除项的下一节点的地址
     while (*plist != NULL)
     {
         psave = (*plist)->next;
         free(*plist);
         *plist = psave;
     }
 }

用户接口：

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include "list.h"
 void showmovies(Item item);
 char * s_gets(char * st, int n);

 int main(void)
 {
     List book;
     Item temp;

     InitList(&book);
     if (ListisFull(&book))
     {
         fprintf(stderr, "No memory available\n");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }

     puts("Enter first book title:");
     while (s_gets(temp.title, TSIZE) != NULL&&
         temp.title[] != '\0')
     {
         puts("Enter your rating<0-10>:");
         scanf("%d", &temp.rating);
         while (getchar() != '\n')
             continue;
         if (AddItem(temp, &book) == false)
         {
             fprintf(stderr, "Problem allocating memory\n");
             break;
         }
         if (ListisFull(&book))
         {
             puts("The list is now full.\n");
             break;
         }
         puts("Enter next book title(empty line to stop):");
     }

     if (ListisEmpty(&book))
         printf("No data entered.\n");
     else {
         printf("Here is the movies list:\n");
         Traverse(&book, showmovies);
     }
     printf("You entered %d movies.\n", ListItemCount(&book));

     EmptyTheList(&book);
     printf("Bye\n");

     return ;
 }
 void showmovies(Item item)
 {
     printf("book: %s Rating:%d\n", item.title, item.rating);
 }
 char * s_gets(char * st, int n)
 {
     char * ret_val;
     char * find;
     ret_val = fgets(st, n, stdin);
     if (ret_val)
     {
         find = strchr(st, '\n');
         if (find)
             *find = '\0';
         else
             while (getchar() != '\n')
                 continue;
     }
     return ret_val;
 }