C C++最新【初阶数据结构与算法】第五篇：双链表_双链表初始化链表(1)，2024年最新C C++程序员

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前言

🌏一、双链表概念

🍤第一个结点属于多开辟的空间，为了方便头插头删，后续结点为真正的链表内容。

内容：

🍤一个指向前面结点的指针

🍤一个存储数据的空间

🍤一个指向后面结点的指针

🌏二、代码实现

🍯1.双链表定义

🍤与链表不同的是，双链表结构更复杂，但其实实现起来比单链表简单，并且还有一个哨兵

//此双链表带哨兵位
typedef int typedefData;
typedef struct Double_linked_list {
    typedefData Data;               //数据
    struct Double_linked_list* next;//下一个指针
    struct Double_linked_list* prev;//上一个指针
}Double_linked_list;

🍯2.双链表初始化两种形式

🍤初始化时，我们要将哨兵位地址传过去，因为我们要修改哨兵位的值，将哨兵位值修改为0，两个指针都指向他自己

//初始化不带返回值
void InitializeNotReturn_Double_linked_list(Double_linked_list** pphead) {
    assert(pphead);

    *pphead = Application_Double_linked_list(0);
    (*pphead)->next = *pphead;
    (*pphead)->prev = *pphead;
}

🍤这里不用传送哨兵位的值，因为直接在，函数中创建一个哨兵，并且将值设为0，两个指针指向他自己，最后将这个地址返回

//初始化带返回值
Double_linked_list* InitializeReturn_Double_linked_list(void) {

    Double_linked_list* phead = Application_Double_linked_list(0);
    phead->next = phead;
    phead->prev = phead;

    return phead;
}

🍯3.双链表申请空间

🍤新的空间设为我们需要的值，将两个指针都置为空，返回新空间的地址

//申请一个空间
Double_linked_list* Application_Double_linked_list(typedefData x) {

    Double_linked_list* newnode = (Double_linked_list*)malloc(sizeof(Double_linked_list));
    if (newnode == NULL) {
        printf("fail malloc:%s\n", strerror(errno));
        exit(-1);
    }
    newnode->next = NULL;
    newnode->prev = NULL;
    newnode->Data = x;

    return newnode;
}

🍯4.双链表尾插

🍤1.创建新结点存储数据

🍤2.原尾结点与新结点进行相互链接

🍤3.新结点与头结点相互链接

//尾插
void PushBack_Double_linked_list(Double_linked_list* phead, typedefData x) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* newnode = Application_Double_linked_list(x);
    Double_linked_list* tail = phead->prev;

    tail->next = newnode;
    newnode->prev = tail;

    phead->prev = newnode;
    newnode->next = phead;
}

🍯5.双链表尾删

🍤1.找到尾结点和倒数第二个结点

🍤2.释放尾结点

🍤3.头结点和倒数第二个结点链接

void PopBack_Double_linked_list(Double_linked_list* phead) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* tail = phead->prev;
    Double_linked_list* tailprev = tail->prev;

    phead->prev = tailprev;
    tailprev->next = phead;

    free(tail);
    tail = NULL;
}

🍯6.双链表打印

🍤用一个cur节点指针来走，走到head的位置就停下来

void Print_Double_linked_list(Double_linked_list* phead) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* cur = phead->next;
    printf("Head ");
    while (cur != phead) {
        printf("<-> %d ", cur->Data);
        cur = cur->next;
    }
    printf("<-> Head\n");
}

🍯7.双链表头插

🍤1.创建新结点存储数据

🍤2.新结点与头结点后的第一个结点链接

🍤3.第三步,新结点与头结点链接

void PushFront_Double_linked_list(Double_linked_list* phead, typedefData x) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* newnode = Application_Double_linked_list(x);
    Double_linked_list* cur = phead->next;
    Double_linked_list* curnext = cur->next;

    cur->next = newnode;
    newnode->prev = cur;

    curnext->prev = newnode;
    newnode->next = curnext;
}

🍯8.双链表头删

🍤1.头结点与头删结点后的结点链接

🍤2.释放头删结点

void PopFront_Double_linked_list(Double_linked_list* phead) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* cur = phead->next;
    Double_linked_list* curnext = cur->next;

    phead->next = curnext;
    curnext->prev = phead;

    free(cur);
    cur = NULL;
}

🍯9.双链表查找

🍤直接遍历

Double_linked_list* Find_Double_linked_list(Double_linked_list* phead, typedefData x) {
    assert(phead);

    Double_linked_list* cur = phead->next;
    while (cur != phead) {
        if (cur->Data == x) {
            return cur;
        }
        cur = cur->next;
    }
    return NULL;
}

🍯10.中间插入及头插和尾插优化

🍍中间插入

🍤任意位置前插入是在给定的pos结点之后插入

void Insert_Double_linked_list(Double_linked_list* pos, typedefData x) {
    assert(pos);

    Double_linked_list* newnode = Application_Double_linked_list(x);
    Double_linked_list* next = pos->next;

    newnode->next = next;
    next->prev = newnode;

    pos->next = newnode;
    newnode->prev = pos;
}

🍍头插优化

🍤直接传头的下一个节点



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       🍍头插优化



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