C语言实现双向链表

前言

哈喽大家好呀，前段时间学习了双向链表，这部分知识虽然在单链表之后学但是呢代码少了很多，也不难理解，容易自己写出来，我们一起梳理下吧。

一，链表的结构

双向链表是带头双向循环链表，在它的每个节点中，都包含有数据和一个指向前一个节点和后一个节点的指针，最后一个节点又指向头节点实现循环，如图

于是，我们便可以通过申请新节点修改指针指向来修改链表的内容，双向链表的优势在于，知道其中一个节点，我们可以轻易地找到这个节点地上一个节点和下一个节点，因此，我们不用通过遍历原链表来获取链表的上一个节点，这使我们的数据查找变得容易，增加和删除数据比单链表更加高效，代码也更简洁，适合自己书写，根据链表的结构，可以看出我们要在头文件中定义这样一个结构体，（顺便偷偷包含好我们所需的头文件~）

有了这样一个结构体，我们便可以开始实现其他方法啦

链表初始化

与单链表不同，双向链表有一个不会被使用或者修改的头节点“哨兵卫”，这个头节点避免了链表为NULL的情况，简化了插入删除操作，我们首先malloc一个节点，同时考虑到后面需要动态开辟空间，我们把申请节点封装成一个函数，（注意上面把我们定义了int为SLDataType）

需要注意我们申请的每个节点都是自循环的（前后指针都指向自己）这样，才能实现循环结构，有了这个函数，我们便可以实现初始化

直接malloc一块空间放一个不需要的数字，注意这里需要通过传一级指针的地址以修改头节点的值，但是后面不会访问这个头节点，也不需要对他进行任何修改，因此在后面的方法传一级指针即可，这个后面不再赘述。

尾插方法

进行尾插，首先链表不为NULL，申请节点后我们先让新节点的尾指针指向“哨兵卫”，然后找尾操作，新节点的前指针指向指向尾节点，然后在让原链表尾指针指向型节点，“哨兵卫”前指针指向尾节点

代码实现

这里各个指针一定要理解清楚

头插方法

与尾插类似，只需找单到“哨兵卫”节点和下一个节点，就能简单实现头插操作，不在赘述

打印链表

为了方便调试，我们选择先实现打印链表方法，遍历答应即可，只需注意结束条件

头删操作

头删操作需要我们在保存了需要删除的节点后，先把指针指向正确位置在进行删除操作，并不难理解

尾删操作

这部分和头删类似，理不清指针指向最好画图

查找操作

查找操作和后面指定位置插入删除息息相关，需要查找到指定位置才能实现对指定位置的操作，也需要遍历链表查找，和上面的打印链表非常类似，需要注意这里要返回一个结构体指针

指定位置之后插入

大家完全可以理解为头节点为指定位置的头插操作，流程依然为：判空-申请节点-申请的节点指针指向指定位置和指定位置下一个节点-修改原链表指针

大家可以发现这里的代码和前面头插非常类似，可以说是包含关系，注意这里pos形参需要先通过查找操作找到对应指针才能传

指定位置删除

对应这一部分，我们需要先调整pos位置的前后节点的指针使其成为一个新的完整链表在进行释放操作，这里的pos不需要另外创建指针保存了

双链表的销毁

注意在释放一个节点前要先保存释放节点下一个节点，这样才能不断找到节点并释放节点，注意我们创建的“哨兵卫”需要手动置空，当然这里也可以传二级指针可以免去手动置空操作，不过为了代码可读性选择传一级指针。

尾声

好啦，到这里双向链表实现完成啦，笔者在写的时候确实感觉理解后写起来比单链表容易不少，这个代码很顺畅就写出来了，这里也鼓励大家多多去写哈，源码贴在最后啦，大家多多支持呀

SL.c

#include"SL.h"
SlqList* buySL(SLDataType x)
{
	SlqList* newnode = (SlqList*)malloc(sizeof(SlqList));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	newnode->data=x;
	newnode->next = newnode->prev = newnode;//自循环
	return newnode;
}
void SLin(SlqList** pphead)
{
	*pphead = buySL(-1);
}
void SLprint(SlqList* phead)
{
	SlqList* plist = phead->next;//不访问“哨兵卫”节点
	while (plist != phead)//注意条件
	{
		printf("%d->", plist->data);
		plist = plist->next;
	}
	printf("\n");
}

void SLpushBack(SlqList* phead, SLDataType x)
{
	assert(phead);
	SlqList* newnode = buySL(x);//申请新节点
	newnode->next = phead;
	newnode->prev = phead->prev;//这两句代码是为了先让新节点的指针指向正确位置，避免出错
	phead->prev/*找到尾节点*/->next = newnode;
	phead->prev = newnode;
}
void SLpushFront(SlqList* phead, SLDataType x)
{
	assert(phead);
	SlqList* newnode = buySL(x);
	newnode->next = phead->next;
	newnode->prev = phead;//先让申请节点指针指向正确位置不容易出错
	phead->next->prev = newnode;
	phead->next = newnode;//在原链表修改只需要两句代码
}
void SLpopFront(SlqList* phead)
{
	assert(phead && phead->next != phead);//必须链表存在并且存在节点才能删
	SlqList* pcur = phead->next;//保存需要删除的节点
	pcur->next->prev = phead;//让需删除节点后一个节点前指针指向“哨兵卫”
	phead->next = pcur->next;
	free(pcur);
	pcur = NULL;
}
void SLpopBack(SlqList* phead)
{
	assert(phead && phead->next != phead);
	SlqList* pcur = phead->prev;//找尾，保存节点
	pcur->prev/*找尾节点前一个节点*/->next = phead;
	phead->prev = pcur->prev;
	free(pcur);
	pcur = NULL;
}
SlqList* SLFind(SlqList* phead,SLDataType x)
{
	SlqList* plist = phead->next;//不动，不找头节点
	while (plist != phead)
	{
		if (plist->data == x)
		{
			return plist;
		}
		plist = plist->next;//指针往后走
	}
	return NULL;//说明没找到
}
void SLPush(SlqList* pos, SLDataType x)
{
	assert(pos);
	SlqList* newnode = buySL(x);//下面代码和头插基本相同
	newnode->next = pos->next;
	newnode->prev = pos;
	pos->next->prev = newnode;
	pos->next = newnode;

}
void SLpop(SlqList* pos)
{
	assert(pos);
	pos->next->prev/*pos位置下一个节点前指针*/ = pos->prev;
	pos->prev->next/*pos位置前一个节点后指针*/ = pos->next;
	free(pos);
	pos = NULL;

}
void SLDisdory(SlqList* phead)
{
	SlqList* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		SlqList* next = pcur->next;//保存了pcur下一个节点，这样我们才能找到
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	phead = NULL;//这里形参改变不会影响实参，需要我们在执行完销毁操作后手动置空
}

SL.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLDataType;
typedef struct SlqList
{
	SLDataType data;
	struct SlqList* prev;//指向前一个节点指针
	struct SlqList* next;//指向后一个节点指针
}SlqList;

void SLin(SlqList** pphead);//链表初始化
void SLprint(SlqList* phead);//链表打印
void SLpushBack(SlqList* phead,SLDataType x);//尾插
void SLpushFront(SlqList* phead, SLDataType x);//头插
void SLpopFront(SlqList* phead);//头删
void SLpopBack(SlqList* phead);//尾删
SlqList* SLFind(SlqList* phead,SLDataType x);//数据查找
void SLPush(SlqList* pos, SLDataType x);//指定位置插入
void SLpop(SlqList* pos);//指定位置删除
void SLDisdory(SlqList* phead);//销毁链表

test.c(可以自己调用方法测试一下）

#include"SL.h"

 void Test()

{
	SlqList* plist=NULL;
	SLin(&plist);
	SLpushBack(plist, 1);
	SLpushBack(plist, 2);
	SLpushBack(plist, 3);
	SLpushBack(plist, 4);
	SlqList* ret = SLFind(plist, 3);
	
	SLPush(ret, 44);
	//SLDisdory(plist);
	//plist = NULL;
	SLprint(plist);

	/*if (ret != NULL)
		printf("找到啦\n");
	else
		printf("找不到");*/

}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

有问题欢迎指正~