C语言实现十字链表数据结构详解

"本文将介绍如何使用C语言实现数据结构中的十字链表，该链表用于表示矩阵。代码包括创建十字链表矩阵、输入元素以及处理内存分配等操作。" 十字链表是一种特殊的数据结构，它用于高效地存储二维数组或矩阵。在十字链表中，每个元素都有两个指针，一个指向右方相邻的元素（行内），另一个指向下方相邻的元素（列内）。这样的设计使得在矩阵中的移动非常快速，特别适合于对矩阵进行各种操作，如插入、删除、查找等。 在给定的代码中，定义了以下结构体： 1. `OLNode`：表示十字链表中的节点，包含三个成员： - `i` 和 `j`：分别表示元素所在的行和列。 - `e`：存储元素的值。 - `right` 和 `down`：指向行内右侧和列下侧的相邻节点。 2. `CrossList`：表示整个十字链表，包含四个成员： - `rhead`：指向每一行的头节点数组，数组大小为`m+1`。 - `chead`：指向每一列的头节点数组，数组大小为`n+1`。 - `mu` 和 `nu`：分别表示矩阵的行数和列数。 - `tu`：表示矩阵中的元素数量。 函数 `CreateSMatrix_OL` 用于创建十字链表矩阵，其步骤如下： 1. 输入矩阵的行数 `m`，列数 `n` 和元素数量 `t`。 2. 检查输入的元素数量是否超过矩阵的最大容量（即 `m * n`），如果超过，则返回错误。 3. 分配内存给 `CrossList` 的 `rhead` 和 `chead`，用于存储行链表和列链表的头指针。 4. 初始化所有行链表和列链表的头指针为空。 5. 循环 `t` 次，每次读取一个元素的行号 `row`，列号 `col` 和值 `e`，然后创建一个新的 `OLNode` 并插入到适当的位置。 - 检查输入的行号和列号是否合法，如果超出范围，则返回错误。 - 分配内存给新节点，并设置其属性。 - 将新节点插入到对应行链表和列链表的正确位置。 这个实现考虑了内存溢出的异常处理，如果内存分配失败，程序将通过 `exit(OVERFLOW)` 终止。同时，为了确保输入的正确性，对非法的行号和列号进行了检查。 这段代码展示了如何用C语言实现一个十字链表矩阵，它能够动态地输入矩阵元素，并且具有良好的空间效率，因为只存储了矩阵中的非零元素。这种数据结构在处理稀疏矩阵时尤其有用，因为它可以节省大量内存。