学习笔记—数据结构—双链表

于 2025-03-18 10:16:05 发布
阅读量707 收藏 21
点赞数 26
分类专栏： 数据结构 文章标签： 学习 笔记 数据结构 c语言 c++
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2401_83231468/article/details/146331437
版权

目录

前言：

一、双链表基本介绍

1.1操作概念

1.2操作类型

1.3实现图

二、双链表的实现

2.1定义结构体

2.2双链表的创建新节点

2.3初始化

2.4遍历打印

2.5插入

头插

尾插

指定位置之后插入

2.6删除

判断链表是否为空

头删

尾删

指定位置删除

2.7查找

2.8销毁

三、总结

头文件DList.h

DList.c

测试文件test.c

之前两篇介绍了单链表(无头单向非循环链表)，接下来我将介绍它的同源兄弟：双链表

前言：

双链表又称带头双向循环链表，它是一种特殊的数据结构，它结合了双向链表和循环链表的特点。在双链表中，每个节点除了拥有指向下一个节点的指针外，还拥有指向上一个节点的指针。此外，列表的头节点和尾节点通过这些指针相互连接，形成一个闭环。这种结构允许从任何一个节点开始，既可以向前遍历，也可以向后遍历，直到回到起点，从而实现高效的双向遍历。

一、双链表基本介绍

1.1操作概念

  ●  定义节点结构：每个节点包含数据部分和两个指针部分，分别指向前一个节点和后一个节点。

  ●  创建头节点：头节点是双向循环列表的起始点，它的前驱指针指向自己，后继指针也指向自己，形成一个闭环。

  ●  插入节点：在特定位置插入新节点时，需要更新新旧节点的前驱和后继指针，确保列表的完整性。

  ●  删除节点：删除特定节点时，同样需要更新前后节点的指针，避免出现悬空指针。

  ●  遍历列表：可以通过前驱指针或后继指针从任意节点开始，向前或向后遍历整个列表。

1.2操作类型

常见操作包括初始化、插入、删除、查找和遍历。这些操作通常涉及到对链表节点的指针进行操作，以实现数据的动态管理。

1.3实现图

头结点head被称为哨兵节点,是一个附加的链表节点。该节点作为第一个节点,它的值域不存储任何东西。只是为了操作的方便而引入的。如果一个链表有哨兵节点的话,那么线性表的第一个元素应该是链表的第二个节点

二、双链表的实现

2.1定义结构体

由于是双向带头，所以需要定义两个指针，prev指向上一个节点、next指向下一个节点。

typedef int ListDataType;

typedef struct DList
{
	int data;
	struct Dlist* prev;
	struct Dlist* next;

}ListNode;

2.2双链表的创建新节点

新节点newcode,两个指针都置为空，内含的值data为x

ListNode* BuyNewNode(ListDataType x)
{
	ListNode* newcode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	if (newcode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}

	newcode->data = x;
	newcode->next = NULL;
	newcode->prev = NULL;
	return newcode;

}

2.3初始化

//链表初始化创建哨兵节点
ListNode* ListInit()
{
	ListNode* head = BuyNewNode(-1);
	head->next = head;
	head->prev = head;
	return head;
}

2.4遍历打印

//链表打印
void DlistPrint(ListNode* phead)
{
	ListNode* cur = phead->next;
	printf("<-head->");
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d<->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

2.5插入

头插

在哨兵节点下创建新节点nowcode，进行插入。

//链表头插
void DLlistPushFront(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);

	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);
	ListNode* cur = phead->next;
	phead->next = newcode;
	newcode->prev = phead;
	newcode->next = cur;
	cur->prev = newcode;
}

尾插

在哨兵节点上创建新节点newcode,进行插入。

//链表尾插
void DLlistPushBack(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);
	ListNode* tail = phead->prev;
	tail->next = newcode;
	newcode->prev = tail;
	newcode->next = phead;
	phead->prev = newcode;

}

指定位置之后插入

在pos位置之后新建节点newnode,进行插入。

//链表pos插入
void DListInset( ListNode* pos,ListDataType x)
{
	assert(pos);
	
	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);

	ListNode* cur = pos->prev;

	cur->next = newcode;
	newcode->prev = cur;
	newcode->next = pos;
	pos->prev = newcode;

}

2.6删除

判断链表是否为空

我们利用bool类型判断真假

bool ListEmpty(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	return phead->prev == phead;
}

头删

把哨兵节点之后的节点del删除。

void DLlistPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!ListEmpty(phead));

	ListNode* cur = phead->next;
	ListNode* curnext = cur->next;
	phead->next = curnext;
	curnext->prev = phead;
	free(cur);
	cur = NULL;

}

尾删

在哨兵节点之前的节点del删除。

//链表尾删
void DLlistPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!ListEmpty(phead));
	ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* tailprev = tail->prev;

	tailprev->next = phead;
	phead->prev = tailprev;
	free(tail);
	tail = NULL;
}

指定位置删除

删除指定节点pos。

//链表pos删除
void DListErase(ListNode* phead, ListNode* pos)
{
	assert(!ListEmpty(phead));
	assert(pos);

	ListNode* posprev = pos->prev;
	ListNode* posnext = pos->next;

	posprev->next = posnext;
	posnext->prev = posprev;
	free(pos);
    //pos = NULL;
	//由于一级指针，NULL改变不了形式参数
	
}

2.7查找

链表的查找的时候返回写成结构体指针的形式，以便于进行指定位置的插入和删除。

//链表查找
ListNode* DListFind(ListNode* phead, ListDataType pos)
{
	assert(phead);

	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead && cur->data != pos)
	{
		if (cur->data == pos)
		{
			break;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return cur;
}

2.8销毁

//链表销毁
void DListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);

	ListNode* cur = phead->next;

	while (cur != phead)
	{
		ListNode* curnext = cur->next;
		free(cur);
		//在循环第一句自动下一步
		cur = curnext;
		
	}
	//释放哨兵位头节点
	//不需要置空，形参数
	free(phead);
}

三、总结

头文件DList.h

#pragma once


#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>


typedef int ListDataType;

typedef struct DList
{
	int data;
	struct Dlist* prev;
	struct Dlist* next;

}ListNode;

//链表初始化创建哨兵节点
ListNode* ListInit();
//双链表的创建新节点
ListNode* BuyNewNode(ListDataType x);
//打印
void DlistPrint(ListNode* phead);
//尾插
void DLlistPushBack(ListNode* phead, ListDataType x);
//尾删
void DLlistPopBack(ListNode* phead);
//头插
void DLlistPushFront(ListNode* phead, ListDataType x);
//头删
void DLlistPopFront(ListNode* phead);
//查找
ListNode* DListFind(ListNode* phead, ListDataType pos);
//pos插入
void DListInset(ListNode* pos, ListDataType);
//pos删除
void DListErase(ListNode* phead, ListNode* pos);
//销毁
void DListDestory(ListNode* phead);

DList.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1

#include "DList.h"

ListNode* BuyNewNode(ListDataType x)
{
	ListNode* newcode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	if (newcode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}

	newcode->data = x;
	newcode->next = NULL;
	newcode->prev = NULL;
	return newcode;

}

//链表初始化创建哨兵节点
ListNode* ListInit()
{
	ListNode* head = BuyNewNode(-1);
	head->next = head;
	head->prev = head;
	return head;
}

//打印
void DlistPrint(ListNode* phead)
{
	ListNode* cur = phead->next;
	printf("<-head->");
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d<->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

//尾插
void DLlistPushBack(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);
	ListNode* tail = phead->prev;
	tail->next = newcode;
	newcode->prev = tail;
	newcode->next = phead;
	phead->prev = newcode;

}

//判断链表是不是空
bool ListEmpty(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	return phead->prev == phead;
}


//尾删
void DLlistPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!ListEmpty(phead));
	ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* tailprev = tail->prev;

	tailprev->next = phead;
	phead->prev = tailprev;
	free(tail);
	tail = NULL;
}

//头插
void DLlistPushFront(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);

	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);
	ListNode* cur = phead->next;
	phead->next = newcode;
	newcode->prev = phead;
	newcode->next = cur;
	cur->prev = newcode;
}

//头删
void DLlistPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!ListEmpty(phead));

	ListNode* cur = phead->next;
	ListNode* curnext = cur->next;
	phead->next = curnext;
	curnext->prev = phead;
	free(cur);
	cur = NULL;

}

//查找
ListNode* DListFind(ListNode* phead, ListDataType pos)
{
	assert(phead);

	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead && cur->data != pos)
	{
		if (cur->data == pos)
		{
			break;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return cur;
}

//pos插入
void DListInset( ListNode* pos,ListDataType x)
{
	assert(pos);
	
	ListNode* newcode = BuyNewNode(x);

	ListNode* cur = pos->prev;

	cur->next = newcode;
	newcode->prev = cur;
	newcode->next = pos;
	pos->prev = newcode;

}

//pos删除
void DListErase(ListNode* phead, ListNode* pos)
{
	assert(!ListEmpty(phead));
	assert(pos);

	ListNode* posprev = pos->prev;
	ListNode* posnext = pos->next;

	posprev->next = posnext;
	posnext->prev = posprev;
	free(pos);
	//由于一级指针，NULL改变不了形式参数
	
}

//销毁
void DListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);

	ListNode* cur = phead->next;

	while (cur != phead)
	{
		ListNode* curnext = cur->next;
		free(cur);
		//在循环第一句自动下一步
		cur = curnext;
		
	}
	//释放哨兵位头节点
	//不需要值空，形参数
	free(phead);
}

测试文件test.c

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1

#include "DList.h"

void testDlist1()
{
	ListNode* plist = ListInit();
	DLlistPushBack(plist, 1);
	DLlistPushBack(plist, 2);
	DLlistPushBack(plist, 3);
	DLlistPushBack(plist, 4);

	
	ListNode* ret = DListFind(plist, 2); 
	//ret->data = (ret->data) * 2;
	DListInset(ret, 40);
	DListErase(plist, ret);

	DLlistPopBack(plist);

	DlistPrint(plist);

}
void testDlist2()
{
	ListNode* plist = ListInit();
	DLlistPushFront(plist, 1);
	DLlistPushFront(plist, 2);
	DLlistPushFront(plist, 3);
	DLlistPushFront(plist, 4);
	DLlistPushFront(plist, 5);

	DLlistPopFront(plist);
	DLlistPopFront(plist);



	DlistPrint(plist);

}


int main()
{
	testDlist1();
	//testDlist2();


	return 0;
}

数据结构之双链表
都市隸人的博客
04-11 893
本文介绍了数据结构链表中常见的双向链表，并给出了使用C语言实现的源代码
数据结构学习笔记2：双向链表和静态链表
m0_52799531的博客
05-03 1073
1. 双向链表的简介&概念 双向链表可以简称为双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。 双向链表示意图： 一个完整的双向链表应该是头结点的pre指针指为空，尾结点的next指针指向空，其余结点前后相链。 2. 双向链表的结点设计 结点示意： DATA表示数据，其可以是简单的类型（如int,double等等），也可以是复杂的结构体（struct类型）； p
双链表
weixin_30654583的博客
09-14 91
今天，我们一起用C++写一个双链表，具体代码如下：DoubleList.h具体内容如下：#include "NodeList.h" template<typename Type> class DoublyList{ public: DoublyList() :head(new ListNode<Type>()){ //the head node poi...
数据结构-双链表
TSZ0000的博客
09-13 433
说明      与单链表相比，在双链表中增加了一个指向其直接前驱的指针，这样形成的链表就有两个不同的方向链，使得可以从已知的结点向前查询。 插入   删除 代码 /* ** dlink create by yubo.wang 2018.9.12 */ #include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;stdlib.h&gt; typedef cha...
数据结构_链表_队列_学习笔记_1741870537.zip
03-14
本压缩包中包含的学习笔记可能详细阐述了链表和队列的定义、特性、操作方法以及它们的应用场景。"简介.txt"文件可能提供了一个概览，为读者快速掌握核心概念提供了便利。而"data-structure-study-master"则可能是一...
数据结构_链表_基本概念与运算_学习笔记_1741870875.zip
最新发布
03-16
通过学习笔记对链表的基本概念与运算进行总结和复习，可以帮助巩固知识点，并为解决实际问题提供坚实的基础。 在实际应用中，链表不仅作为一种基础数据结构存在，而且在很多高级数据结构和算法中扮演着重要角色。...
数据结构学习笔记-链表中的双向链表（JAVA）
08-10
在数据结构的学习中，链表是一种非常基础且重要的概念，特别是在Java编程中。本文将深入探讨标题中的主题——“双向链表”。双向链表是一种特殊形式的链表，每个节点不仅包含指向下一个节点的指针，还包含一个指向前...
C语言数据结构-链表
2302_81072215的博客
11-26 1794
图中指针变量plist保存的是第一个结点的地址，我们称plist此时“指向”第一个结点，如果我们希望plist“指向”第二个结点时，只需要修改plist保存的内容为0x0012FFA0.在前面说的单链表中的“头结点”，该头结点是链表的首节点（第一个结点），实际这样的称呼是错误的，因为链表中存在一种链表叫做带头链表（不是指链表里第一个有效的结点），这里的头结点指的是，在这里直接使用plist来遍历结果也是一样的，重新创建个pcur指针，是为了避免由于指针指向的改变，导致无法重新找到链表的首结点。
数据结构的双链表
weixin_56766900的博客
04-18 99
class Node(object): def __init__(self,val): # 存放结点的数据域 self.val = val # 前驱指针 self.prior = None # 后继指针 self.next = None class DoubleLinkedList(object): def __init__(self): self.head = None
数据结构笔记：链表与二叉树详解
数据结构的学习对于理解计算机处理数据的方式至关重要，无论是在算法设计还是软件开发中，合理地使用数据结构可以大幅提高程序性能和运行效率。 ### 链表（Link List） 链表是一种常见的线性数据结构，与数组相比...
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值