数据结构--带头双向循环链表

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一、前言:

单链表存在缺陷:不能找到前驱,即不能从后往前找数据。

解决方法:双向链表。

二、带头双向循环链表:

1.实现的接口总数

2.建立链表及上述接口

(1)链表的建立

(2)创立新节点的函数

(3)初始化函数

(4)销毁函数

(5)打印函数

(6)尾插函数

(7).头插函数

(8).头删函数

(9)尾删函数

(10)查找函数

(11)pos位置之前插入x的函数

(12)删除pos位置的值的函数

三、总结:

[1. 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。](#1. 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。)

[2. 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。](#2. 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。)


一、前言:

单链表存在缺陷:不能找到前驱,即不能从后往前找数据。

解决方法:双向链表。


二、带头双向循环链表:

1.实现的接口总数

cs 复制代码
//初始化函数
ListNode* ListInit();
//摧毁函数
void ListDestory(ListNode* phead);
//打印函数
void ListPrint(ListNode* phead);
//尾插函数
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
//头插函数
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
//头删函数
void ListPopFront(ListNode* phead);
//尾删函数
void ListPopBack(ListNode* phead);
//查找函数
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);
// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos);

2.建立链表及上述接口

(1)链表的建立

cs 复制代码
typedef int LTDataType;
// 带头双向循环 -- 最有链表结构,任意位置插入删除数据都是O(1)
//除了查找的空间复杂度是O(N)
typedef struct ListNode
{
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}ListNode;

(2)创立新节点的函数

cs 复制代码
//创建新节点的函数
ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{ 
	ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	newnode->prev = NULL;
	return newnode;
}

(3)初始化函数

cs 复制代码
//初始化函数
ListNode* ListInit()
{
	ListNode* phead = BuyListNode(0);
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;
	return phead;
}

(4)销毁函数

cs 复制代码
//摧毁函数
void ListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		ListNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	free(phead);
	phead = NULL;
}

(5)打印函数

cs 复制代码
//打印函数,和单链表不一样的是条件不是空指针停止
//而是一个循环从phead->next到phead之间都遍历才停止
void ListPrint(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

(6)尾插函数

cs 复制代码
//尾插函数
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;
	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
}

(7)头插函数

cs 复制代码
//头插函数
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* first = phead->next;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	first->prev = newnode;
	newnode->next = first;
	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
}

(8)头删函数

cs 复制代码
//头删函数
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	//assert(phead->next!=phead);//防止头结点被删
	//ListNode* first = phead->next;
	//ListNode* second= first->next;
	删除first后连接建立双向链表
	//phead->next = second;
	//second->prev = phead;
	//free(first);
	//first = NULL;
	ListErase(phead->next);
}

(9)尾删函数

cs 复制代码
//尾删函数
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	/*assert(phead->next != phead);
    ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* prev = tail->prev;

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

	free(tail);
	tail = NULL;*/

	ListErase(phead->prev);
}

(10)查找函数

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//查找函数
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}

	return NULL;

}

(11)pos位置之前插入x的函数

cs 复制代码
// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);
	ListNode* prev = pos->prev;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);

	// prev newnode pos
	prev->next = newnode;
	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;

}

(12)删除pos位置的值的函数

cs 复制代码
// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);

	ListNode* prev = pos->prev;
	ListNode* next = pos->next;
	prev->next = next;
	next->prev = prev;
	free(pos);

}

三、总结:

1. 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。

2. 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。

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