在讲双向链表之前,我们先了解一下链表的分类:
链表的结构⾮常多样,主要分为带头与不带头、单向与双向、循环与不循环。三个种类可以任意搭配,所以总共可以形成八种链表,但是最常用的是单向不带头不循环链表和双向带头循环链表。
- ⽆头单向⾮循环链表:结构简单,⼀般不会单独⽤来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的⼦结构,如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试⾯试中出现很多。
- 带头双向循环链表:结构最复杂,⼀般⽤在单独存储数据。实际中使⽤的链表数据结构,都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂,但是使⽤代码实现以后会发现结构会带
来很多优势,实现反⽽简单了,后⾯我们代码实现了就知道了。
前者即单链表,在前一篇文章中已经讲过了,所以我们再来看看双向链表。
注意:这⾥的"带头"跟前⾯我们说的"头节点"是两个概念,实际前⾯的在单链表阶段称呼不严
谨,但是为了同学们更好的理解就直接称为单链表的头节点。带头链表⾥的头节点,实际为"哨兵位",哨兵位节点不存储任何有效元素,只是站在这⾥"放哨的"。
"哨兵位"存在的意义:遍历循环链表避免死循环。
双向链表的实现
文件:DoubleListNode.h
cpp
//双链表结构体创建
typedef int slDataType;
typedef struct DoubleList
{
slDataType data;
struct DoubleList* next;
struct DoubleList* prev;
}DLN;
//双向链表的初始化
void DbleInit(DLN** pphead);
//双向链表打印
void DLNPrint(DLN* phead);
//双向链表尾插函数
void DbleTailAdd(DLN* phead,int data);
//双向链表头插函数
void DbleHeadAdd(DLN* phead, slDataType data);
//双向链表头删函数
void DbleHeadDel(DLN* phead);
//双向链表尾删函数
void DbleTailDel(DLN* phead);
//双向链表查找
DLN* DbleSearch(DLN* phead);
//双向链表修改函数
void DbleModify(DLN* phead);
//双向链表销毁函数
void DbleStroy(DLN* phead);
文件DoubleListNode.c
cpp
//申请新节点
DLN* ListByNode(slDataType data)
{
DLN* newnode = (DLN*)malloc(sizeof(DLN));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(1);
}
newnode->data = data;
return newnode;
}
//双向链表的初始化
void DbleInit(DLN** pphead)
{
*pphead = (DLN*)malloc(sizeof(DLN));
if (*pphead == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(1);
}
(*pphead)->data = -1;
(*pphead)->next = (*pphead);
(*pphead)->prev = (*pphead);
}
//双向链表打印
void DLNPrint(DLN* phead)
{
assert(phead);
DLN* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
printf("%d->",pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("\n");
}
//双向链表尾插函数
void DbleTailAdd(DLN* phead, slDataType data)
{
assert(phead);
DLN* newnode = ListByNode(data);
newnode->data = data;
//尾插新节点
newnode->next = phead;
newnode->prev = phead->prev;
phead->prev->next = newnode;
phead->prev = newnode;
}
//双向链表头插函数
void DbleHeadAdd(DLN* phead, slDataType data)
{
assert(phead);
DLN* newnode = ListByNode(data);
newnode->next = phead->next;
newnode->prev = phead;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}
//双向链表头删函数
void DbleHeadDel(DLN* phead)
{
assert(phead);
DLN* pcur = phead->next;
if (pcur == phead)
{
printf("删除失败,不存在有效节点\n");
}
else
{
phead->next = pcur->next;
pcur->next->prev = phead;
free(pcur);
pcur = NULL;
}
}
//双向链表尾删函数
void DbleTailDel(DLN* phead)
{
assert(phead);
DLN* pcur = phead->next;
while (pcur->next != phead)
{
pcur = pcur->next;
}
phead->prev = pcur->prev;
pcur->prev->next = phead;
free(pcur);
pcur = NULL;
}
//双向链表查找
DLN* DbleSearch(DLN* phead,slDataType pos)
{
assert(phead);
DLN* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
if (pcur->data == pos)
{
printf("找到了\n");
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
printf("没找到\n");
return NULL;
}
//双向链表修改函数
void DbleModify(DLN* phead,slDataType pos,slDataType data)
{
DLN* find = DbleSearch(phead,pos);
if (find != NULL)
{
find->data = data;
printf("修改成功\n");
return;
}
else
{
printf("修改失败,未找到该节点\n");
}
}
//双向链表销毁函数
void DbleStroy(DLN* phead)
{
assert(phead);
DLN* pcur = phead->next;
DLN* next = pcur->next;
while (pcur != phead)
{
free(pcur);
pcur = next;
next = next->next;
}
printf("销毁成功\n");
}
这里单独讲解一个点,我们在创建"哨兵位"的时候使用的参数是一级指针的地址,并用二级指针接收,目的是创建一个节点的地址用作节点的链表头部,之后的其他函数均使用一级指针是为了防止头节点被修改。
测试代码由各位自行书写,我们下期间。