#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Max 100

typedef int ElemType;
/*定義每個節點的資料資訊*/
typedef struct Node
{
	ElemType data;//節點中存放的抽象資料
	int next;//記錄下一個節點的位置（位置由下標唯一決定）這裡的next就是下個元素在結構體陣列中的下標
}SLNode;

/*靜態連結串列的定義*/
typedef struct Static_List
{	
	SLNode store[Max];//靜態的申請了連續的Max個結構體大小的空間
	int free_h;//首個空節點的下標，類比如連結串列中的入口地址
}Sqlist;


int main()
{
	int Init_Static_List(Sqlist *l);
	int Creat_Static_List(Sqlist *l);
	int Length_List(Sqlist l);
	int Judge_List_Empty(Sqlist l);
	int Judge_List_Full(Sqlist l);
	int Insert_List(Sqlist *l);
	int Research_List(Sqlist l);
	int Delete_List(Sqlist *l);
	void Show_List(Sqlist l);

	Sqlist SL;
	Init_Static_List(&SL);//靜態連結串列的初始化操作
	Creat_Static_List(&SL);//建立靜態連結串列

	/*呼叫插入函式，判斷插入位置是否合法,不合法則重新輸入*/
	while(-1==Insert_List(&SL))
	{
		printf("The position you insert is illegal!\nPlease input the right position:\n");
		Insert_List(&SL);
	}

	/*提示連結串列的狀態。為空或者滿或者非空非滿*/
	if(0==Judge_List_Empty(SL))
	{
		printf("Current List is empty!\n");
	}
	else
	{
		printf("Current List is not empty!\n");
		if(1==Judge_List_Full(SL))
			printf("Current List is full!\n");
		else
			printf("The length of current list is:%d\n",Length_List(SL));
	}

	/*呼叫資料查詢函式，地址不合法則重新輸入*/
	if(-1==Research_List(SL))
	{
		printf("POSITION ERROR\nPlease input the position again\n");
		Research_List(SL);
	}

	/*呼叫刪除元素函式，地址不合法則重新輸入*/
	if(-1==Delete_List(&SL))
	{
		printf("POSITION ERROR\nPlease input the position again\n");
		Delete_List(&SL);
	}
	
	/*顯示靜態連結串列的內容*/
	Show_List(SL);	
	return 0;
}
	int Init_Static_List(Sqlist *l)
	{
		int i;
		(*l).store[0].next=-1;//（1）靜態的連結串列剛剛建立的時候其頭節點也是尾節點，而尾節點是以其中的next元素為-1定義
		(*l).free_h=1;//連結串列剛剛建立的時候，所有的空間都是空的，第一個為空的節點下標為1，free_h賦值為1
		for(i=(*l).free_h;i<=Max-2;i++)
		{(*l).store[i].next=i+1;}
		(*l).store[Max-1].next=-1;//（1）中的-1表示的是資料元素空間的結尾，而在這裡指的是空閒空間的結尾
		printf("The static list initialed success!!!\n");
		return 0;	
	}
	/*建立靜態連結串列(這裡運用的是尾插法)*/
	int Creat_Static_List(Sqlist *l)
	{
		int n,i,tail=0;
		printf("Please input the length of the static list:");
		scanf("%d",&n);
		for(i=1;i<=n;i++)
		{
			printf("Please input NO.%d's data:",i);
			scanf("%d",&(*l).store[(*l).free_h].data);/*首先為空閒連結串列的第一個元素賦值，它將被接到原先的表尾*/
			/*將(*l).free_h看成一個整體，它代表空閒連結串列的首個元素地址，同時也是空閒連結串列的入口引數*/
			(*l).store[tail].next=(*l).free_h;/*將取出的首個元素接到非空閒連結串列的表尾*/
			tail=(*l).free_h;/*表尾移動，新插入的元素為新的表尾*/
			(*l).free_h=(*l).store[tail].next;/*空閒連結串列的原先的第一個元素被取走了，所以起始元素的地址向下移動一個單位*/
			(*l).store[tail].next=-1;/*表尾指向-1，這是表尾的標誌*/
		}
		return 0;
	}
	/*求長函式的定義*/
	int Length_List(Sqlist l)
	{
		int count=0;
		int i=0;
		while(-1!=l.store[i].next)
		{
			i=l.store[i].next;//i為下一個元素的地址，相當於後移節點，繼續判斷
			count++;//說明這個節點不為空，count自增一直到迴圈到連結串列的結尾，此時得到的就是連結串列的長度了
		}
		return count;//將連結串列的長度返回
	}
	/*判空函式定義*/
	int Judge_List_Empty(Sqlist l)
	{
		if(-1!=l.store[0].next)
		return -1;//說明此時的靜態連結串列不為空，首節點的next不等於-1,與上述的（1）相對應
		return 0;
	}
	/*判滿函式定義*/
	int Judge_List_Full(Sqlist l)
	{
		if(Max-1==Length_List(l))
		return 1;//說明此時的靜態連結串列為滿
		return 0;
	}
	/*靜態連結串列顯示函式*/
	void Show_List(Sqlist l)
	{
		int i=0,k=1;
		i=l.store[i].next;//得到第一個元素的地址
		while(-1!=l.store[i].next)
		{
			printf("No.%d 's data is %d\n",k++,l.store[i].data);
			i=l.store[i].next;
		}/*最後一個數據是沒有被輸出出來的，所以以下對於最後一個元素做了單獨的輸出*/
		printf("No.%d 's data is %d\n",i,l.store[i].data);
		printf("There is no data left\n");
	}
	/*靜態連結串列插入資料函式*/
	int Insert_List(Sqlist *l)
	{
		int n,i=1,q,p=0;
		int k=1;
		printf("Please input the position of the new data:");
		scanf("%d",&n);
		if(n<1||n>Length_List(*l)+1)
			return -1;//判斷插入的位置是否合法
		for(i=1;i<n;i++)
		{p=(*l).store[p].next;}//找到插入位置的上一個位置
		q=(*l).free_h;//找到空閒連結串列的首位置，給新元素預留
		printf("Please input the new data:");	
		scanf("%d",&(*l).store[q].data);//在預留的位置上賦值新元素的內容
		(*l).free_h=(*l).store[q].next;//空閒連結串列首位置下移
		(*l).store[q].next=(*l).store[p].next;//將指定位置的上個元素的next位置改給新元素
		(*l).store[p].next=q;//將新元素接入到指定位置的上一個元素後面
		return 0;
	}

	
	int Research_List(Sqlist l)
	{
		int n,i,p=0;
		printf("Please input the position of the data be searched:");
		scanf("%d",&n);
		if(n<1||n>Length_List(l))/*判斷查詢位置的合法性*/
			return -1;
		else
		{
			for(i=1;i<=n;i++)
			{p=l.store[p].next;}//迴圈查詢到相應的位置
			printf("The data you rearched is :%d\n",l.store[p].data);
		}
		return 0;
	}

	int Delete_List(Sqlist *l)
	{
		int i,n,p=0,q;
		printf("Please input the delete_data's position:");
		scanf("%d",&n);
		if(n<1||n>Length_List(*l))
			return -1;//判斷刪除的位置是否合法
		for(i=1;i<n;i++)
		{p=(*l).store[p].next;}//找到刪除位置的上一個位置
		q=(*l).store[p].next;//找到刪除的元素位置
		(*l).store[p].next=(*l).store[q].next;//將刪除元素的上一個元素的next指向刪除元素的下一個位置
		(*l).store[q].next=(*l).free_h;//將刪除的元素的空間加入到空閒連結串列的頭部
		(*l).free_h=q;//空閒連結串列的起始地址改變為新加入的刪除元素的位置
		return 0;
	}