1.双向链表的结构
1.1链表的简单介绍

- 注意:这里的“带头”跟前面所说的“头节点”是两个概念,实际前面的在单链表阶段称呼不严谨,但是为了方便理解,就直接称为单链表的头节点
- 带头链表里的头节点,实际为“哨兵位”,哨兵位节点不存储任何的有效元素,只能站在这里“放哨的”
- “哨兵位”存在的意义:
遍历循环链表避免死循环。
1.2图文分析

2.实现双向链表
2.1链表的初始化
2.1.1初始化
void LTInit(LTNode** pphead)
{
*pphead = LTBuyNode(-1);
}
2.1.2节点的申请
LTNode* LTBuyNode(LTDataType x)
{
LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (node == NULL)
{
perror("malloc fail!");
exit(1);
}
node->data = x;
node->next = node->prev = node;
}
2.2链表的打印
2.2.1代码实现
void LTPrint(LTNode* phead)
{
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("\n");
}
2.2.2图文分析

2.3链表的尾插
2.3.1代码实现
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;
}
2.3.2图文分析

2.4链表的头插
2.4.1代码实现
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
newnode->prev = phead;
newnode->next = phead->next;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}
2.4.2图文分析

2.5链表的尾删
2.5.1代码实现
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead && phead->next != phead);
LTNode* del = phead->prev;
del->prev->next = phead;
phead->prev = del->prev;
free(del);
del = NULL;
}
2.5.2图文分析

2.6链表的头删
2.6.1代码实现
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(phead && phead->next != phead);
LTNode* del = phead->next;
del->next->prev = phead;
phead->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}
2.6.2图文分析

2.7在pos位置之后插入数据
2.7.1代码实现
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
newnode->prev = pos;
pos->next->prev = newnode;
pos->next = newnode;
}
2.7.2图文分析

2.8删除pos位置节点
2.8.1代码实现
void LTErase(LTNode* pos)
{
assert(pos);
pos->next->prev = pos->prev;
pos->prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
2.8.2图文分析

2.9查找节点
2.9.1代码实现
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
if (pcur->data == x)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}
2.10链表的销毁
2.10.1代码实现
void LTDestroy(LTNode* phead)
{
assert(phead);
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
LTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
free(phead);
phead = NULL;
}
2.10.2图文分析

3.顺序表和双向链表的分析
不同点 | 顺序表 | 链表(单链表) |
---|
存储空间上 | 物理上一定是连续的 | 逻辑上连续,但是物理上不一定连续 |
随机访问 | 支持O(l) | 不支持O(N) |
任意位置插入或删除元素 | 可能需要搬移元素,效率低O(N) | 只需要修改指针指向 |
插入 | 动态顺序表,空间不够时需要扩容 | 没有容量的概念 |
应用场景 | 元素效率存储+频繁访问 | 任意位置插入或删除频繁 |