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//  main.c
//  02-线性表(链式存储)
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define TRUE    1
#define FALSE   0
#define OK      1
#define ERROR   0
#define OVERFLOW    0

typedef int Status;
typedef int Bool;
typedef int ElemType;

struct LNode {  // 结点类型
    ElemType data;
    struct LNode *next;
};

typedef struct LNode *Link;
typedef struct LNode *Position;

typedef struct {    // 链表类型
    Link head, tail;    // 分别指向线性链表中的头结点和最后一个结点
    int len;    // 指向线性链表中数据元素的个数
}LinkList;

/**
 分配由p指向的值为e的结点，并返回OK，若分配失败，则返回ERROR
 */
Status MakeNode(Link *p, ElemType e) {
    *p = (Link)malloc(sizeof(struct LNode));
    if (!(p)) {
        printf("内存分配失败!\n");
    }
    (*p)->data = e;
    return OK;
}

/**
 释放p所指结点
 */
void FreeNode(Link *p) {
    free(*p);
    p = NULL;
}

/**
 构造一个空的线性链表
 */
Status InitList(LinkList *L) {
    Link p = (Link)malloc(sizeof(Link)); // 创建头结点
    if (!p) {
        printf("头结点内存分配失败！\n");
        return ERROR;
    }
    p->next = NULL;
    L->head = L->tail = p;
    L->len = 0;
    return OK;
}

/**
 将线性链表L置为空表，并释放原链表的结点空间
 */
Status ClearList(LinkList *L) {
    Link p, q;
    if (L->head != L->tail) { // 线性链表不为空表
        p = q = L->head->next;
        while (p!=L->tail) {
            p=q->next;
            free(q);
            q = p;
        }
        free(q);
        L->tail = L->head;
        L->len = 0;
        return OK;
    }
    printf("链表为空，清空失败！\n");
    return ERROR;
}

/**
 销毁线性链表L，L不再存在
 */
Status DestroyList(LinkList *L) {
    ClearList(L);
    FreeNode(&L->head);
    
    return OK;
}

/**
 已知h指向线性链表的头结点，将s所指结点插入在第一个结点之前
 */
Status InsFirst(LinkList *L, Link h, Link s) {
    s->next = h->next;
    h->next = s;
    if (h == L->tail) // 表尾
        L->tail = h->next;
    L->len++;   // 链表长度加1
    return OK;
}

/**
 已知h指向线性链表的头结点，删除链表中的第一个结点并以q返回
 */
Status DelFirst(LinkList *L, Link h, Link *q) {
    *q = h->next;
    if (*q != NULL) { // 链表不为空
        h->next = (*q)->next;
//       free(h->next);
        if (!h->next) //删除的是尾结点
            L->tail = h; // 修改尾指针
        L->len--; // 链表长度减1
        return OK;
    }
    printf("该链表为空!\n");
    return ERROR;
}

/**
 将指针s所指(彼此以指针相链)的一串结点链接在线性链表L的最后一个结点之后，并改变链表L的尾指针指向新的尾结点
 */
Status Append(LinkList *L, Link s) {
    int i = 1;
    L->tail->next = s;
    while (s->next) {
        s = s->next;
        i++;
    }
    L->tail = s;
    L->len += i;
    return OK;
}

/**
 删除线性链表L中的尾结点并以q返回，改变链表L的尾指针指向新的尾结点
 */
Status Remove(LinkList *L, Link *q) {
    Link p = L->head;
    if (L->len == 0) { // 空表
        q = NULL;
        printf("该链表为空!\n");
        return ERROR;
    }
    while (p->next != L->tail) {
        p = p->next;
    }
    *q = L->tail;
    p->next = NULL;
    L->tail = p; // 修改尾指针
    L->len--;
    return OK;
}

/**
 已知p指向线性链表L中的一个结点，返回p所指结点的直接前驱的位置，若无前驱，则返回NULL
 */
Position PriorPos(LinkList L, Link p) {
    Link q = L.head->next;
    if (q == p) { // 第一个结点
        printf("第一个结点没有前驱结点!\n");
        return NULL;
    } else {
        while (q->next != p)
            q = q->next;
        return q;
    }
}

/**
 已知p指向线性链表L中的一个结点，将s所指结点插入在p所指结点之前，并修改指针p指向新插入的结点
 */
Status InsBefore(LinkList *L, Link *p, Link s) {
    if ((*L).len == 0 || (*L).head == (*L).tail) {
        printf("该链表为空!\n");
        return ERROR;
    }
    Link prior_p = PriorPos(*L, *p); // 找出(*p)的前驱
    if (!prior_p)   // *q无前驱
        prior_p = L->head;
    s->next = *p;
    prior_p->next = s;
    *p = s;
    L->len++;
    return OK;
}

/**
 已知p指向线性链表L中的一个结点，将s所指结点插入在p所指结点之后，并修改指针p指向新插入的结点
 */
Status InsAfter(LinkList *L, Link *p, Link s) {
    if ((*L).len == 0 || (*L).head == (*L).tail) {
        printf("该链表为空!\n");
        return ERROR;
    }
    if (*p == L->tail) // 在尾指针后插入s
        L->tail = s;   // 修改尾指针
    s->next = (*p)->next;
    (*p)->next = s;
    *p = s;
    L->len++; // 链表长度加1
    return OK;
}

/**
 创建一个具有n个结点的链表
 */
Status CreateList(LinkList *L, int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
//        printf("请输入第%d个结点的数据\n", i+1);
//        ElemType e = 0;
//        scanf("%d", &e);
        Link p;
        MakeNode(&p, i+1);
        InsFirst(L, L->tail, p);
    }
    return OK;
}

/**
 已知p指向线性链表L中的一个结点，用e更新p所指结点中数据元素的值
 */
Status SetCurElem(Link *p, ElemType e) {
    (*p)->data = e;
    return OK;
}

/**
 已知p指向线性链表中的一个结点，返回p所指结点中数据元素的值
 */
ElemType GetCurElem(Link p) {
    return p->data;
}

/**
 若线性链表L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE
 */
Bool ListEmpty(LinkList L) {
    return L.len==0;
}

/**
 返回线性链表L中元素的个数
 */
int ListLength(LinkList L) {
    return L.len;
}

/**
 返回线性链表L中头结点的位置
 */
Position GetHead(LinkList L) {
    return L.head;
}

/**
 返回线性链表L中最后一个结点的位置
 */
Position GetLast(LinkList L) {
    return L.tail;
}

/**
 已知p指向线性链表L中的一个结点，返回p所指结点的直接后继的位置，若无后继，则返回NULL
 */
Position NextPos(Link p) {
    return p->next;
}

/**
 返回p指示线性链表L中第i个结点的位置并返回OK，i值不合法时返回ERROR
 */
Status LocatePos(LinkList L, int i, Link *p) {
    if (i<1 || i>L.len) {
        printf("访问的位置不存在!\n");
        return ERROR;
    }
    int cur = 1;
    *p = L.head->next;
    while (cur!=i) {
        cur++;
        *p=(*p)->next;
    }
    return OK;
}

Bool compare(ElemType e1, ElemType e2) {
    return e1 == e2;
}

/**
 返回线性链表L中第1个与e满足函数compare()判定关系的元素的位置，若不存在这样的元素，则返回NULL
 */
Position LocateElem(LinkList L,ElemType e, Status (* compare)(ElemType, ElemType)) {
    Link p = L.head->next;
    while (p && !compare(e, p->data)) { // 没到表尾 并且 没找到符合条件的元素
            p = p->next;
    }
    return p;
}

void print(ElemType e) {
    printf("%d\n", e);
}

/**
 依次对L的每个元素调用函数visit()。一旦visit()失败，则操作失败。
 */
Status ListTraverse(LinkList L, void(*visit)(ElemType)) {
    if (L.len==0)
        printf("该链表为空!");
    Link p = L.head->next; // p指向链表中第一个结点
    for (int i = 1; i <= L.len; i++) {
        visit(p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    
    LinkList list;
    // 初始化一个链表
    InitList(&list);
    
    // 创建一个链表
    CreateList(&list, 10);
    Link p;
    LocatePos(list, 5, &p);
    printf("num 5 pos = %p\n", p);
    
    p = LocateElem(list, 5, compare);
    printf("data 5 pos = %p\n", p);
    
    ListTraverse(list, print);
    DestroyList(&list);
    return 0;
}