文章目录
- 一、链表的分类
- 1、双向链表的结构
- 二、双向链表的实现
- 0、准备工作
- 1、初始化
- 2、打印
- 3、尾插
- 4、头插
- 5、尾删
- 6、头删
- 7、查找
- 8、在指定位置之后插入数据
- 9、删除指定位置
- 10、销毁
一、链表的分类
链表总共分为8种，具体的分组方式如图所示：
-
带头指的是链表中的哨兵位，这个哨兵位也就是头结点，哨兵位存在的意义是 遍历循环链表避免死循环。
-
单向和双向的区别如图：
-
循环主要是看尾结点的next指针是否指向NULL。如图：
我们前面所学的单链表其实就是：不带头单向不循环链表。
1、双向链表的结构
双向链表的结构如图所示：
可以看到双向链表其实是：带头双向循环链表。
二、双向链表的实现
0、准备工作
实现双向链表前需要我们创建三个文件。
List.h：节点的定义，方法的声明。
List.c：方法的实现。
test.c：方法的测试。
接着再在List.h文件中定义我们双向链表节点的结构体，以及方法的声明和包含的头文件。
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//malloc
#include<assert.h>
//双向链表节点的结构体
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
LTDataType data;
struct ListNode* next;//后继指针
struct ListNode* prev;//前驱指针
}LTNode;
//双向链表的初始化
void LTInit(LTNode** pphead);
//双向链表的销毁
void LTDesTroy(LTNode* phead);
//双向链表的打印
void LTPrint(LTNode* phead);
//不能改变哨兵位的地址，因此传一级指针
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead);
//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);
//在指定位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);
//删除指定位置
void LTErase(LTNode* pos);
接下来就在List.c文件中来实现具体的方法。
实现方法前需要包含头文件#include"List.h"。
1、初始化
双向链表的初始化其实就是给双向链表创建一个哨兵位。
因此我们先要实现一个申请节点的函数：
申请节点函数：
LTNode* LTBuyNode(LTDataType x)
{
LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (node == NULL)
{
perror("malloc failed");
return 1;
}
node->data = x;
node->next = node->prev = node;
return node;
}
接下来再来实现双向链表的初始化：
初始化函数：
void LTInit(LTNode** pphead)
{
*pphead = LTBuyNode(-1);
}
我们在test.c文件中测试方法前，要先包含头文件#include"List.h"。
现在开始测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
我们打开调试，观察监视窗口：
发现已经初始化成功！
2、打印
为了方便我们观察方法的正确性，我们可以创建一个函数用来打印链表的内容（除哨兵位的所有节点）。
打印函数：
void LTPrint(LTNode* phead)
{
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("\n");
}
3、尾插
尾插函数：
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
newnode->prev = phead->prev;
newnode->next = phead;
phead->prev->next = newnode;
phead->prev = newnode;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
4、头插
头插函数：
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
newnode->next = phead->next;
newnode->prev = phead;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushFront(plist, 1);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 4);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
5、尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
LTNode* del = phead->prev;
del->prev->next = phead;
phead->prev = del->prev;
free(del);
del = NULL;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
LTPopBack(plist);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
6、头删
头删函数：
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
LTNode* del = phead->next;
phead->next = del->next;
del->next->prev = phead;
free(del);
del = NULL;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
LTPopFront(plist);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
7、查找
查找思路：遍历除了哨兵位的所有节点，如果节点对应的数据等于要查找的数据，那就返回节点的地址，否则返回 NULL。
查找函数：
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
if (x == pcur->data)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
//没有找到
return NULL;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
int find = LTFind(plist, 2);
if (find == NULL)
{
printf("没有找到\n");
}
else
{
printf("找到了\n");
}
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
8、在指定位置之后插入数据
注：指定位置指的是节点对应的地址，一般需要搭配查找函数一起使用。
在指定位置后插入函数：
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
newnode->prev = pos;
newnode->next = pos->next;
pos->next->prev = newnode;
pos->next = newnode;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
int find = LTFind(plist, 2);
LTInsert(find, 10);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
9、删除指定位置
注：指定位置也指的是节点对应的地址，要搭配查找函数一起使用。
删除指定位置函数：
void LTErase(LTNode* pos)
{
pos->prev->next = pos->next;
pos->next->prev = pos->prev;
free(pos);
pos = NULL;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
int find = LTFind(plist, 2);
LTErase(find);
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
10、销毁
思路：要先记录后一个节点，再销毁当前的节点。
销毁函数：
void LTDesTroy(LTNode* phead)
{
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
LTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
free(phead);
phead = NULL;
}
再进行测试：
void test()
{
LTNode* plist = NULL;
LTInit(&plist);
LTPushBack(plist, 1);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 4);
printf("销毁前：");
LTPrint(plist);
LTDesTroy(plist);
printf("销毁后：");
LTPrint(plist);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
运行结果：
![前端没有“秦始皇“，但可以做跨端的王[特殊字符]](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0e9735bf9179490ea1b1a1601c8659ef.png)
