数据结构——双向链表

一串平平无奇的代码2023-08-22 18:07

带头双向循环链表的建立

前言

今天我们来学习带头双向循环链表！

不知道链表详细分类的同学可以看一看之前的博客！

链接在这里：链表的分类

一、Doubly_linked_list.h头文件的建立

1.头文件的声明

c 复制代码 
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

2.双向链表接口实现

c 复制代码 
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}LTNode;

3.双向链表的结点建立、初始化、打印函数的声明

c 复制代码 
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x);
LTNode* LTInit();
void LTPrint(LTNode* phead);

4.尾插、尾删函数的声明

c 复制代码 
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
void LTPopBack(LTNode* phead);


5.头插、头删函数的声明

c 复制代码 
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
void LTPopFront(LTNode* phead);

6.链表长度计算函数的声明

c 复制代码 
int LTSize(LTNode* phead);

7.进阶功能函数的声明

c 复制代码 
//在pos位置插入函数的声明
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);

//在pos位置删除函数的声明
void LTErase(LTNode* pos);

二、Doubly_linked_list.c功能函数的定义

1.头文件的声明

c 复制代码 
#include"Doubly_linked_list.h"

2.初始化函数、打印函数以及创建结点函数的定义

c 复制代码 
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{
	LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (node == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	node->data = x;
	node->next = NULL;
	node->prev = NULL;

	return node;
}

LTNode* LTInit()
{
	LTNode* phead = BuyLTNode(-1);
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;

	return phead;
}

void LTPrint(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	printf("phead<=>");
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d<=>", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

3.尾插、尾删函数的定义

c 复制代码 
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);

	newnode->prev = tail;
	tail->next = newnode;

	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
}

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* tailPrev = tail->prev;
	free(tail);

	tailPrev->next = phead;
	phead->prev = tailPrev;
}

4.头插、头删函数的定义

c 复制代码 
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	LTNode* first = phead->next;

	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
	newnode->next = first;
	first->prev = newnode;

}

void LTPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* first = phead->next;
	LTNode* second = first->next;

	free(first);

	phead->next = second;
	second->prev = phead;

}

5.长度计算函数的定义

c 复制代码 
int LTSize(LTNode* phead)
{
	assert(phead);

	int size = 0;
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}

	return size;
}

6.进阶功能函数的定义

c 复制代码 
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);

	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);

	posPrev->next = newnode;
	newnode->prev = posPrev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}

void LTErase(LTNode* pos)
{
	assert(pos);
	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* posNext = pos->next;

	free(pos);

	posPrev->next = posNext;
	posNext->prev = posPrev;
}

三、Doubly_linked_list_test.c测试函数的定义

1.头文件的声明

c 复制代码 
#include"Doubly_linked_list.h"

2.测试调用函数的定义

c 复制代码 
void TestList()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPopFront(plist);
	LTPrint(plist);

	LTPopBack(plist);
	LTPrint(plist);
}

3.主函数定义

c 复制代码 
int main()
{
	TestList();
	return 0;
}

四、代码运行测试

示例一：

c 复制代码 
void TestList1()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPushFront(plist, 10);
	LTPushBack(plist, 10);

	LTPrint(plist);
}

运行结果：

示例二：

c 复制代码 
void TestList2()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPopBack(plist);
	LTPopFront(plist);
	LTPrint(plist);

	LTPopFront(plist);
	LTPopFront(plist);
	LTPopFront(plist);
	//LTPopFront(plist);
	LTPrint(plist);
}

运行结果：

示例三：

c 复制代码 
void TestList3()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPushFront(plist, 10);
	LTPushFront(plist, 20);
	LTPushFront(plist, 30);
	LTPushFront(plist, 40);
	LTPrint(plist);
}

运行结果：

示例四：

c 复制代码 
void TestList4()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPopFront(plist);
	LTPrint(plist);

	LTPopBack(plist);
	LTPrint(plist);
}

运行结果：

五、Doubly_linked_list完整代码演示

1.Doubly_linked_list.h

c 复制代码 
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

//双向链表接口定义
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}LTNode;

//双向链表的建立、初始化、打印函数的声明
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x);
LTNode* LTInit();
void LTPrint(LTNode* phead);

//尾插、尾删函数的声明
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
void LTPopBack(LTNode* phead);

//头插、头删函数的声明
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
void LTPopFront(LTNode* phead);

//链表长度计算函数的声明
int LTSize(LTNode* phead);

//链表查找函数的声明
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);

//在pos位置插入函数的声明
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);

//在pos位置删除函数的声明
void LTErase(LTNode* pos)

2.Doubly_linked_list.c

c 复制代码 
#include"Doubly_linked_list.h"

LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{
	LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (node == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	node->data = x;
	node->next = NULL;
	node->prev = NULL;

	return node;
}

LTNode* LTInit()
{
	LTNode* phead = BuyLTNode(-1);
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;

	return phead;
}

void LTPrint(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	printf("phead<=>");
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d<=>", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);

	newnode->prev = tail;
	tail->next = newnode;

	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
}

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* tailPrev = tail->prev;
	free(tail);

	tailPrev->next = phead;
	phead->prev = tailPrev;

	
}

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	/*LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	newnode->next = phead->next;
	phead->next->prev = newnode;

	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;*/

	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	LTNode* first = phead->next;

	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
	newnode->next = first;
	first->prev = newnode;

}

void LTPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* first = phead->next;
	LTNode* second = first->next;

	free(first);

	phead->next = second;
	second->prev = phead;

}

int LTSize(LTNode* phead)
{
	assert(phead);

	int size = 0;
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		++size;
		cur = cur->next;
	}

	return size;
}

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);

	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);

	posPrev->next = newnode;
	newnode->prev = posPrev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}

void LTErase(LTNode* pos)
{
	assert(pos);
	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* posNext = pos->next;

	free(pos);

	posPrev->next = posNext;
	posNext->prev = posPrev;
}

3.Doubly_linked_list_test.c

c 复制代码 
#include"Doubly_linked_list.h"

void TestList()
{
	LTNode* plist = LTInit();
	LTPushBack(plist, 1);
	LTPushBack(plist, 2);
	LTPushBack(plist, 3);
	LTPushBack(plist, 4);
	LTPushBack(plist, 5);
	LTPrint(plist);

	LTPushFront(plist, 10);
	LTPushBack(plist, 10);

	LTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestList();

	return 0;
}

总结

今天的双向链表学习就到这里啦！

希望大家好好学习！

天天都有进步！

相关推荐
Fanxt_Ja1 天前
【LeetCode】算法详解#15 ---环形链表II
数据结构·算法·leetcode·链表
今后1231 天前
【数据结构】二叉树的概念
数据结构·二叉树
散1122 天前
01数据结构-01背包问题
数据结构
消失的旧时光-19432 天前
Kotlinx.serialization 使用讲解
android·数据结构·android jetpack
Gu_shiwww2 天前
数据结构8——双向链表
c语言·数据结构·python·链表·小白初步
苏小瀚2 天前
[数据结构] 排序
数据结构
_不会dp不改名_2 天前
leetcode_21 合并两个有序链表
算法·leetcode·链表
睡不醒的kun2 天前
leetcode算法刷题的第三十四天
数据结构·c++·算法·leetcode·职场和发展·贪心算法·动态规划
吃着火锅x唱着歌2 天前
LeetCode 978.最长湍流子数组
数据结构·算法·leetcode
Whisper_long2 天前
【数据结构】深入理解堆：概念、应用与实现
数据结构
热门推荐
01GitHub 镜像站点02UV 工具安装与国内镜像源配置指南03Claude Code 平替：OpenAI发布 Codex CLI ，GPT-5 国内直接使用04UV安装并设置国内源0546个Nano-banana 精选提示词，持续更新中06保姆级教程：手把手教你用Dify实现完美多轮对话（附Chatflow和提示词）07解决 WSL Ubuntu 中 /etc/resolv.conf 自动重置问题08A股预测还能更准？开源大模型Kronos带你跑通预测+回测全流程09Spec-Kit 使用指南10KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频