数据结构（三）双向链表

Aczone282025-08-06 14:37

一、什么是 make 工具？

make 是一个自动化构建工具，主要用于管理 C/C++ 项目的编译和链接过程。它通过读取 Makefile 文件中定义的规则，自动判断哪些文件被修改，并仅重新编译这些部分，从而大幅提高构建效率。

二、什么是 Makefile？

Makefile 是 make 工具的配置文件，它以纯文本形式存在，主要用于描述：

  • 构建目标（如：最终生成的可执行文件）

  • 依赖关系（如：源代码、头文件）

  • 构建命令（如：gcc 编译命令）

通过 Makefile，我们可以实现对大型项目的自动化编译管理。

三、Makefile 的基本语法

1. 基本格式

目标文件: 依赖文件列表 命令（以Tab键开头）

注意：命令必须以 Tab 缩进，否则 make 会报错。

示例：

a.out: main.c fun.c

gcc main.c fun.c -o a.out -I$(INC) -L$(LIB)

  • 目标文件：a.out（最终生成的可执行文件）

  • 依赖文件：main.c、fun.c

  • 命令：gcc 编译命令，带有头文件和库路径参数

四、常用编译参数说明

  • -I$(INC)：指定头文件目录（如 include/）

  • -L$(LIB)：指定库文件目录（如 lib/）

  • -o：指定输出文件名称

五、Makefile 中的变量使用

1. 自定义变量

CC = gcc

TARGET = app

SRC = main.c fun.c

INC = ./include

LIB = ./lib

引用变量方式：$(变量名）

$(TARGET): $(SRC)

$(CC) $(SRC) -o $(TARGET) -I$(INC) -L$(LIB)

2. 系统自动变量

  • $@：表示当前规则的目标文件

  • $^：所有依赖文件（去重）

  • $<：第一个依赖文件

示例：

app: main.c fun.c tool.c gcc $^ -o $@

等价于：

gcc main.c fun.c tool.c -o app

六、make 的时间戳机制

make 会对比文件的时间戳来判断是否需要重新编译：

  • 若依赖文件比目标文件更新 → 执行构建命令

  • 否则跳过（显示 make: 'xxx' is up to date.）

这种机制确保了编译效率，尤其适合大型项目。

七、GCC 编译的四个阶段

  1. 预处理（Preprocessing）

    处理 #include、#define 等预处理指令，生成 .i 文件：

    gcc -E main.c -o main.i

  2. 编译（Compilation）

    将 .i 转为汇编 .s 文件：

    gcc -S main.i -o main.s

  3. 汇编（Assembly）

    将 .s 文件生成 .o 目标文件：

    gcc -c main.s -o main.o

  4. 链接（Linking）

    将多个 .o 文件和库链接为可执行程序：

    gcc main.o fun.o -o app

八、Makefile 示例（推荐写法）

cs 复制代码 
# 定义变量  
CC = gcc  
CFLAGS = -I./include -Wall  # 编译选项：指定头文件目录 + 显示警告  
LDFLAGS = -L./lib -lm       # 链接选项：指定库目录 + 链接数学库  
TARGET = app  
SRCS = main.c fun.c  
OBJS = $(SRCS:.c=.o)        # 将 .c 文件转换为 .o 文件（如 main.c → main.o）  
 
# 默认目标（第一个目标为默认）  
all: $(TARGET)  
 
# 生成可执行文件  
$(TARGET): $(OBJS)  
    $(CC) $(OBJS) -o $@ $(LDFLAGS)  
 
# 生成目标文件（.o）  
%.o: %.c                    # 模式规则：所有 .o 依赖对应的 .c  
    $(CC) -c $< -o $@ $(CFLAGS)  
 
# 清理编译产物  
clean:  
    rm -f $(OBJS) $(TARGET)

使用方法：

  • 编译项目：make（默认执行 all 目标）
  • 清理文件：make clean
  • 重新编译：make clean && make

九、Makefile 使用方法

操作 命令
编译项目 make（默认执行 all）
清理项目 make clean
重新编译 make clean && make

十、双线链表基础语法

头文件

cs 复制代码 
#ifndef _SIZEOF_DOUBLE_
#define _SIZEOF_DOUBLE_


typedef struct stu
{
    int id;
    char name[32];
    int score;
}Data_type;

typedef struct dounode
{
    Data_type data;
    struct dounode *ppre;
    struct dounode *pnext;
}DNode;

typedef struct doulink
{
    DNode *phead;
    int clen;
}Dlink;

extern Dlink *creatDoulink();
extern int IsEmptyDouLink(Dlink *pdlink);
extern int insertHeadDouLink(Dlink *pdlink, Data_type data);
extern void printDouLink(Dlink *pdlink, int dir);
extern int insertTailDouLink(Dlink *pdlink, Data_type data);
extern int deleteHeadDouLink(Dlink *pdlink);
extern int deleteTailDouLink(Dlink *pdlink);
extern int DestroyDouLink(Dlink *pdlink);

extern DNode *findNameDouLink(Dlink *pdlink, char *s);

extern int modifyScoreByName(Dlink *pdlink, char *s, int Score);
extern int deleteNodeByName(Dlink *pdlink, char *s);
#endif

定义函数

cs 复制代码 
#include "doulink.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

Dlink *creatDoulink()
{
    Dlink *pdlink = malloc(sizeof(Dlink));
    if (NULL == pdlink)
    {
        printf("malloc error\n");
        return NULL;
    }
    pdlink->phead = NULL;
    pdlink->clen = 0;

    return pdlink;
}

int IsEmptyDouLink(Dlink *pdlink)
{
    return NULL == pdlink->phead;
}

int insertHeadDouLink(Dlink *pdlink, Data_type data)
{
    DNode *pnode = malloc(sizeof(DNode));
    if(NULL == pnode)
    {
        printf("malloc error\n");
        return -1;
    }
    pnode->data = data;
    pnode->pnext = NULL;
    pnode->ppre = NULL;

    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        pdlink->phead = pnode;
    }
    else
    {
        pnode->pnext = pdlink->phead;
        pdlink->phead->ppre = pnode;
        pdlink->phead = pnode; 
    }
    pdlink->clen++;
    return 0;
}

void printDouLink(Dlink *pdlink, int dir)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        return ;
    }
    DNode *temp = pdlink->phead;
    if(dir)
    {
        while(temp)
        {
            printf("%d %s %d\n", temp->data.id, temp->data.name, temp->data.score);
            temp = temp->pnext;
        }
    }
    else
    {
        temp = pdlink->phead;
        while(temp->pnext)
        {
            temp = temp->pnext;   
        }
        while(temp)
        {
            printf("%d %s %d\n", temp->data.id, temp->data.name, temp->data.score);
            temp = temp->ppre;
        }
    }
    return ;
}

int insertTailDouLink(Dlink *pdlink, Data_type data)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        insertHeadDouLink(pdlink, data);
        return 1;
    }
    else
    {
        DNode *pnode = malloc(sizeof(DNode));
        if(NULL == pnode)
        {
            printf("malloc error\n");
            return -1;
        }
        pnode->data = data;
        pnode->ppre = NULL;
        pnode->pnext = NULL;

        DNode *temp = pdlink->phead;
        while (temp->pnext)
        {
            temp = temp->pnext;
        }
        pnode->ppre = temp;
        temp->pnext = pnode;
        pdlink->clen++;
        return 1;
    }
}

int deleteHeadDouLink(Dlink *pdlink)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        return -1;
    }

    if(pdlink->phead->pnext == NULL)
    {
        free(pdlink->phead);
        pdlink->phead = NULL;
        pdlink->clen--;
        return 1;
    }
    else
    {
        DNode *temp = pdlink->phead->pnext;
        temp->ppre = NULL;
        free(pdlink->phead);
        pdlink->phead = temp;
        pdlink->clen--;
        return 1;
    }

}

int deleteTailDouLink(Dlink *pdlink)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        return -1;
    }
    if(pdlink->phead->pnext == NULL)
    {
        free(pdlink->phead);
        pdlink->phead = NULL;
        pdlink->clen--;
        return 1;
    }
    else
    {
        DNode *temp = pdlink->phead;
        while(temp->pnext)
        {
            temp = temp->pnext;
        }
        temp->ppre->pnext = NULL;
        free(temp);
        pdlink->clen--;
        return 1;
    }
}

int DestroyDouLink(Dlink *pdlink)
{
    DNode *temp = pdlink->phead;
    while(temp)
    {
        pdlink->phead = temp->pnext;
        free(temp);
        temp = pdlink->phead;
    }
    free(pdlink);
    return 1;
}

DNode *findNameDouLink(Dlink *pdlink, char *s)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        return NULL;
    }
    DNode *temp = pdlink->phead;
    while(temp)
    {
        if(strcmp(temp->data.name, s) == 0)
        {
            return temp;
        }
        temp = temp->pnext;
    }
    return NULL;
}

int modifyScoreByName(Dlink *pdlink, char *s, int Score)
{
    DNode *temp = findNameDouLink(pdlink, s);
    if(temp == NULL)
    {
        return -1;
    }
    temp->data.score = Score;
    return 1;
}

int deleteNodeByName(Dlink *pdlink, char *s)
{
    if(IsEmptyDouLink(pdlink))
    {
        return -1;
    }
    DNode *temp = findNameDouLink(pdlink, s);
    if(temp->ppre == NULL)
    {
        deleteHeadDouLink(pdlink);
        return 1;
    }
    if(temp->pnext == NULL)
    {
        deleteTailDouLink(pdlink);
        return 1;
    }
    temp->pnext->ppre = temp->ppre;
    temp->ppre->pnext = temp->pnext;
    free(temp);
    pdlink->clen--;
    return 1;  
}

主函数

cs 复制代码 
#include "doulink.h"
#include<stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Data_type stus[5] = 
    {
        {1, "zhangsan", 99},
        {2, "lisi", 100},
        {3, "wangwu", 90},
        {4, "maliu", 56},
        {5, "tianqi", 66},
    };

    Dlink *pdlink = creatDoulink();
    if(NULL == pdlink)
    {
        return -1;
    }

    insertHeadDouLink(pdlink, stus[0]);
    insertHeadDouLink(pdlink, stus[1]);
    insertHeadDouLink(pdlink, stus[2]);
    insertHeadDouLink(pdlink, stus[3]);
 //   insertHeadDouLink(pdlink, stus[4]);

    printDouLink(pdlink, 1);
    // printDouLink(pdlink, 0);

//   deleteHeadDouLink(pdlink);
//   deleteTailDouLink(pdlink);

    printf("----------find----------\n");

//    insertTailDouLink(pdlink, stus[4]);

//    printDouLink(pdlink, 1);

    DNode * temp = findNameDouLink(pdlink, "lisi");
    printf("%d %s %d\n", temp->data.id, temp->data.name, temp->data.score);

        printf("----------modify----------\n");
    modifyScoreByName(pdlink, "wangwu", 999);
    
    printDouLink(pdlink, 1);
    printf("----------deletes design----------\n");
    deleteNodeByName(pdlink, "zhangsan");
    printDouLink(pdlink, 1);

   
    DestroyDouLink(pdlink);

  

    return 0;
}
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