c - XOR链表的C代码

Question

我一直在尝试实现XOR 链表及其操作，但我无法正确完成。

由于 XOR 链接列表涉及地址操作，是否可以在 C 中实现它？

如果给出一些实际的工作代码，我将非常感激。

Answer 1

这是一个有趣的想法，我以前从未见过。在当今相当丰富的内存中，看起来很复杂却收效甚微（尽管并非所有平台都充满了内存）。 编辑在做我真正的工作时，我的思绪一直飘回它，所以我添加了创建新节点并将其放在给定端的函数。现在更漂亮了。addnode 和 traverse 函数都是对称的，这很酷。两者都不需要知道方向。只要把它放在列表的一端，它们就会正确运行。

根据 Darron 的评论（谢谢），我将 int 更改intptr_t为可移植性。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdint.h>  // gcc needs this for intptr_t.  

typedef struct xorll {
   int  value;
   struct xorll  *np;
}  xorll;


// traverse the list given either the head or the tail
void traverse( xorll *start )  // point to head or tail
{
   xorll *prev, *cur;

   cur = prev = start;
   while ( cur )
      {
      printf( "value = %d\n", cur->value );
      if ( cur->np == cur )
         // done
         break;
      if ( cur == prev )
         cur = cur->np;   // start of list
      else {
         xorll *save = cur;
         cur = (xorll*)((uintptr_t)prev ^ (uintptr_t)cur->np);
         prev = save;
         }
      }
}

// create a new node adding it to the given end and return it
xorll* newnode( xorll *prev, xorll *cur, int value )
{
   xorll *next;

   next = (xorll*)malloc( sizeof( xorll ));
   next->value = value;
   next->np = cur;  // end node points to previous one

   if ( cur == NULL )
      ; // very first node - we'll just return it
   else if ( prev == NULL ) {
      // this is the second node (they point at each other)
      cur->np = next;
      next->np = cur;
      }
   else {
      // do the xor magic
      cur->np = (xorll*)((uintptr_t)prev ^ (uintptr_t)next);
      }

   return next;
}



int main( int argc, char* argv[] )
{
   xorll *head, *tail;
   int   value = 1;

   // the first two nodes point at each other.  Weird param calls to
   // get the list started
   head = tail = newnode( NULL, NULL, value++ );
   tail = newnode( NULL, tail, value++ );

   // now add a couple to the end
   tail = newnode( tail->np, tail, value++ );
   tail = newnode( tail->np, tail, value++ );

   // this is cool - add a new head node
   head = newnode( head->np, head, 999 );


   printf( "Forwards:\n" );
   traverse( head );
   printf( "Backwards:\n" );
   traverse( tail );


}

Answer 2

由于您无法对指针执行异或运算，因此您必须将地址转换为整数类型才能执行异或并将结果转换回右指针类型。

据我所知，C99 只有两种整数类型，它们保证与具有定义行为的指针之间的转换（= 取回原始指针）：intptr_t和uintptr_tfrom <stdint.h>. 请注意，这两种类型都是可选的，因此您的实现可能没有它们。

转换示例，假设a和b是指向的有效指针struct node：

#include <stdint.h>

/* creating an xor field */
uintptr_t x = (uintptr_t) (void *) a ^ (uintptr_t) (void *) b;
/* reconstructing an address */
a = (void *) (x ^ (uintptr_t) (void *) b);

我不是 100% 确定需要额外的演员void *表，如果不是，请有人纠正我。有关类型的更多信息，请参阅 C99 标准的 §7.18.1.4 (u)intptr_t。

Answer 3

由于XOR链接列表涉及地址操作，是否可以在C中实现它？

是的。地址是指针，指针是数字*，数字允许异或（即a ^ b）。

查看 已完成的操作，您应该能够执行此操作。

*至少，您可以将它们视为数字 - 但可能需要显式转换。