双向链表
- 带头双向循环链表的实现
- 1. 函数的声明
- 2. 函数的实现
- 3. 主函数测试
带头双向循环链表的实现
今天我们来实现一下带头双向循环链表，顾名思义，带头就是有哨兵位，哨兵位不是链表的头，它是连接头节点的一个节点，方便操作链表而已；双向就是一个节点可以找到下一个节点，也可以找到上一个节点，所以每个节点应该有两个结构体指针；循环就是没有空指针，哨兵位的上一个节点是尾，尾的下一个节点是哨兵位；如下图为带头双向循环链表：
1. 函数的声明
以下是函数的声明部分，我们主要实现双向链表的增删查改功能；
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
//类型的命名
typedef int LTDataType;
//定义节点
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
LTDataType data;
}LTNode;
//初始化链表
LTNode* ListInit();
//打印链表
void ListPrint(LTNode* phead);
//判断是否是空链表
bool IsEmpty(LTNode* phead);
//尾插、头插、头删、尾删
void ListPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
void ListPopFront(LTNode* phead);
void ListPopBack(LTNode* phead);
//查找
LTNode* LTFindPos(LTNode* phead, LTDataType x);
//在pos位置之前插入
void LTInsertPos(LTNode* pos, LTDataType x);
//删除pos位置
void LTErasePos(LTNode* pos);
//销毁
void LTDestroy(LTNode* phead);
2. 函数的实现
为了防止创建新的节点的时候重复出现，我们将创建节点写成一个函数：
LTNode* BuyListNode(int x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
assert(newnode);
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
newnode->prev = NULL;
return newnode;
}
初始化节点，只需要一个哨兵位，它的next和prev都指向自己；
LTNode* ListInit()
{
LTNode* phead = BuyListNode(-1);
phead->next = phead;
phead->prev = phead;
return phead;
}
打印链表的函数：
void ListPrint(LTNode* phead)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
printf("guard<==>");
while (cur != phead)
{
printf("%d<==>",cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
由于头删尾删的时候不能是空链表，带头的链表的空链表相当于只有一个哨兵位，所以头删尾删的时候链表中不能只剩下哨兵位；
bool IsEmpty(LTNode* phead)
{
assert(phead);
return phead->next == phead;
}
尾插函数：
void ListPushBack(LTNode* phead,LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);
LTNode* tail = phead->prev;
newnode->next = phead;
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
phead->prev = newnode;
}
头插函数：
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);
LTNode* next = phead->next;
newnode->next = next;
newnode->prev = phead;
next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}
头删函数：
void ListPopFront(LTNode* phead)
{
assert(phead);
assert(!IsEmpty(phead));
LTNode* del = phead->next;
LTNode* next = del->next;
phead->next = next;
next->prev = phead;
free(del);
}
尾删函数：
void ListPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead);
assert(!IsEmpty(phead));
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* tailprev = tail->prev;
tailprev->next = phead;
phead->prev = tailprev;
free(tail);
}
查找某个节点的函数，返回找到的节点，否则返回空；
LTNode* LTFindPos(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
在pos位置之前插入的插入函数：
void LTInsertPos(LTNode* pos, LTDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);
LTNode* ptr = pos->prev;
ptr->next = newnode;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
newnode->prev = ptr;
}
删除pos位置的函数：
void LTErasePos(LTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(!IsEmpty(pos));
LTNode* ptr = pos->prev;
LTNode* next = pos->next;
ptr->next = next;
next->prev = ptr;
free(pos);
}
销毁链表的函数：
void LTDestroy(LTNode* phead)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
LTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);
}
3. 主函数测试
#include "List.h"
int main()
{
LTNode* phead = ListInit();
ListPushBack(phead, 1);
ListPushBack(phead, 2);
ListPushBack(phead, 3);
ListPushBack(phead, 4);
ListPushFront(phead, 10);
ListPopBack(phead);
ListPopFront(phead);
LTNode* pos = LTFindPos(phead, 3);
LTInsertPos(pos, 20);
LTErasePos(pos);
ListPrint(phead);
LTDestroy(phead);
return 0;
}
以上就是带头双向循环链表的基本实现，感兴趣的伙伴可以自行尝试噢！！！
