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[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
//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
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
//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
//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
//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
//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
//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
//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
//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
//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
cs
//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
// 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
// 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);
}