【数据结构】C语言实现双向链表（带头尾指针，非循环链表）

关注

原创最新推荐文章于 2026-07-07 21:00:00 发布 1.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C语言详解双向链表的基本操作双链表的定义与接口函数定义双链表接口函数详解接口函数的实现创建新节点（BuyLTNode）初始化双链表（ListInit）双向链表打印（ListPrint）双链表查找（ListFind）双链表销毁（ListDestory） 1、双链表pos位置之前插入（ListInsert） 2、双链表删除pos位置（ListEarse） 3、双向链表尾插（ListPushBack） 4、双向链表头插（ListPushFront） 5、双链表头删（ListPopF....... 阅读详情

DLinkList.h

#pragma once

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


typedef char DLinkType;

//C语言双向链表

typedef struct DLinkNode{

	 DLinkType data;
	 struct DLinkNode* _next;
	 struct DLinkNode* _prev;

}DLinkNode;

typedef struct DLinkList{

	DLinkNode* head;
	DLinkNode* tail;
	int size;

}DLinkList;

//创建一个结点
DLinkNode* CreatNewNode(DLinkType value);
//释放一个结点
void DestoryNode(DLinkNode** node);
//初始化双向链表
DLinkList* InitDLinkList();
//判断链表是否为空
int DLinkListEmpty(DLinkList* plist);
//尾插一个元素
DLinkList* DLinkListPushBack(DLinkList* plist, DLinkType value);
//打印整个链表
void PrintChar(DLinkList* plist, char* msg);
//尾删一个元素
void DLinkListPopBack(DLinkList* plist);
//头插一个元素
void DLinkListPushFront(DLinkList* plist, DLinkType value);
//头删一个元素
void DLinkListPopFront(DLinkList* plist);
//查找某个元素
DLinkNode* DLinkListFind(DLinkList* plist, DLinkType to_find);
//往指定位置之前插入一个元素
void DLinkListInsert(DLinkList* plist,DLinkNode* pos, DLinkType value);
//往指定位置之后插入一个元素
void DLinkListInsertAfter(DLinkList* plist, DLinkNode* pos, DLinkType value);
//删除指定位置的元素
void DLinkListErase(DLinkList* plist, DLinkNode* pos);
//删除指定值的元素
void DLinkListRemove(DLinkList* plist, DLinkType to_delete);
//删除所有指定值的元素
void DLinkListRemoveAll(DLinkList* plist, DLinkType to_delete);

//删除一个链表的所有元素
void DLinkListClear(DLinkList* plist);

DLinkList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"DLinkList.h"

//创建一个结点
DLinkNode* CreatNewNode(DLinkType value) {

	DLinkNode* Node = (DLinkNode*)malloc(sizeof(DLinkNode));
	if (Node != NULL) {

		Node->data = value;
		Node->_next = NULL;
		Node->_prev = NULL;

	}

	return Node;
}

//释放一个结点
void DestoryNode(DLinkNode** node) {

	if (node == NULL) {
		//非法输入
		return;
	}
	if (*node == NULL) {
		//结点传入错误
		return;
	}
	free(*node);
	*node = NULL;

}

//初始化双向链表
DLinkList* InitDLinkList() {

	DLinkList* plist = (DLinkList*)malloc(sizeof(DLinkList));
	plist->head = CreatNewNode('0');

	if (plist != NULL) {

		if (plist->head != NULL) {

			plist->head = plist->head;
			plist->tail = plist->head;
			plist->size = 0;

		}
		else {
			return NULL;
		}
	}
	return plist;
}

//判断链表是否为空
int DLinkListEmpty(DLinkList* plist) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	if (plist->tail == plist->head &&
		plist->size == 0) {

		return 1;

	}
	return 0;

}
//尾插一个元素
DLinkList* DLinkListPushBack(DLinkList* plist, DLinkType value) {

	if (plist->head == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* InsertNode = CreatNewNode(value);
	DLinkNode* cur = plist->head;
	//遍历链表，cur到最后尾指针位置
	while (cur != plist->tail) {

		cur = cur->_next;

	}
	cur->_next = InsertNode;
	InsertNode->_prev = cur;

	plist->tail = InsertNode;

	plist->size++;
	return InsertNode;
}

//打印整个链表
void PrintChar(DLinkList* plist, char* msg) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	printf("%s\n", msg);
	DLinkNode* cur1 = plist->head->_next;

	DLinkNode* cur2 = plist->tail;
	if (cur1 == NULL || cur2->_prev == plist->head) {
		//空链表
		printf("\n\n[head]<-[tail]\n\n");
		return;
	}
	//正着打印
	printf("\n\n\n[head]->");
	for (; cur1 != plist->tail; cur1 = cur1->_next) {

		printf("[%c]->", cur1->data);

	}
	printf("[%c]<-[tail]", cur1->data);
	//反着打印
	printf("\n\n\n[tail]->");
	for (; cur2 != plist->head; cur2 = cur2->_prev) {
		printf("[%c]->", cur2->data);
	}
	printf("[head]\n\n\n");
}

//尾删一个元素
void DLinkListPopBack(DLinkList* plist) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = plist->head;
	while (cur->_next != plist->tail) {

		cur = cur->_next;

	}
	DLinkNode* Delete = cur->_next;
	plist->tail = cur;

	Delete->_prev = NULL;
	cur->_next = NULL;
	
	plist->size--;

	DestoryNode(&Delete);
}

//头插一个元素
void DLinkListPushFront(DLinkList* plist, DLinkType value) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* node = CreatNewNode(value);
	DLinkNode* cur = plist->head->_next;

	plist->head->_next = node;
	node->_prev = plist->head;

	node->_next = cur;
	cur->_prev = node;

	plist->size++;

}

//头删一个元素
void DLinkListPopFront(DLinkList* plist) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	//保存要删除的元素
	DLinkNode* Delete = plist->head->_next;
	DLinkNode* cur = plist->head->_next->_next;

	plist->head->_next = cur;
	cur->_prev = plist->head;

	plist->size--;
	DestoryNode(&Delete);
}

//查找某个元素
DLinkNode* DLinkListFind(DLinkList* plist, DLinkType to_find) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = plist->head;

	while (cur != plist->tail) {

		cur = cur->_next;
		if (cur->data == to_find) {
			//如果找到第一个值相等的元素，就返回cur
			return cur;
			
		}
	}
	//如果查找失败了，记得释放结点
	DLinkNode* error = CreatNewNode('-1');
	printf("链表里未保存此元素");
	return error;

}

//往指定位置之前插入一个元素
void DLinkListInsert(DLinkList* plist,DLinkNode* pos, DLinkType value) {

	if (pos == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = CreatNewNode(pos->data);
	DLinkNode* pos_next = pos->_next;
	//判断pos是否是最后一个元素
	if (pos_next == NULL) {

		pos->_next = cur;
		cur->_prev = pos;

		pos->data = value;

		plist->tail = cur;

		plist->size++;
	}
	else{
		pos->_next = cur;
		cur->_prev = pos;

		cur->_next = pos_next;
		pos_next->_prev = cur;

		pos->data = value;
		plist->size++;
	}
}

//往指定位置之后插入一个元素
void DLinkListInsertAfter(DLinkList* plist,DLinkNode* pos, DLinkType value) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	//创建新结点
	DLinkNode* insert = CreatNewNode(value);
	DLinkNode* pos_next = pos->_next;

	if (pos_next == NULL) {
		//当前结点是最后一个结点
		pos->_next  = insert;
		insert->_prev = pos;

		//更新尾指针和链表长度size
		plist->size++;
		plist->tail = insert;
	}
	else {
		//交换
		pos->_next = insert;
		insert->_prev = pos;

		insert->_next = pos_next;
		pos_next->_prev = insert;
		//更新链表长度size
		plist->size++;
	}
}

//删除指定位置的元素
void DLinkListErase(DLinkList* plist, DLinkNode* pos) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = plist->head;
	while (cur->_next != pos) {

		cur = cur->_next;
		if (cur->_next == NULL) {
			printf("pos位置传入错误");
			return;
		}

	}
	DLinkNode* Delete = pos;
	DLinkNode* pos_next = pos->_next;

	if (pos_next == NULL) {
		//pos为最后一个元素
		cur->_next = NULL;
		
		//更新链表size，释放删除的结点的空间
		plist->tail = cur;
		plist->size--;
		DestoryNode(&pos);

	}
	else{

		//开始拆除结点
		cur->_next = pos_next;
		pos_next->_prev = cur;

		plist->size--;
		DestoryNode(&pos);

	}
}

//删除指定值的元素
void DLinkListRemove(DLinkList* plist, DLinkType to_delete) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = plist->head;
	while (cur->_next->data != to_delete) {

		cur = cur->_next;
		if (cur->_next == NULL) {
			printf("链表中查不到此元素\n");
			return;
		}
	
	}
	DLinkNode* del_next = cur->_next->_next;
	DLinkNode* Delete = cur->_next;
	if (del_next == NULL) {
		//假如要删除的元素位于链表的最后一位，那么de_next一定为空指针
		cur->_next = NULL;

		//更新尾指针，size，并且释放删除的结点
		plist->tail = cur;
		plist->size--;
		DestoryNode(&Delete);
	}
	else {

		//拆除结点
		cur->_next = del_next;
		del_next->_prev = cur;

		plist->size--;
		DestoryNode(&Delete);
	}
}

//删除所有指定值的元素
void DLinkListRemoveAll(DLinkList* plist, DLinkType to_delete) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	int sz = plist->size;
	while (sz--) {

		//删除所有指定值的元素
		DLinkListRemove(plist, to_delete);

	}

}

//删除一个链表的所有元素
void DLinkListClear(DLinkList* plist) {

	if (plist == NULL) {
		return;
	}
	DLinkNode* cur = plist->head->_next;
	DLinkNode* to_free = plist->head->_next;

	plist->tail = plist->head;
	while (cur->_next != NULL) {

		cur = cur->_next;
		DestoryNode(&to_free);
		to_free = cur;

	}
	DestoryNode(&to_free);
	plist->head->_next = NULL;

}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"DLinkList.h"

#define TESTHEAD printf("//---------------%s-----------------\n",__FUNCTION__);

void TestPushBack() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");
}

void TestPopBack() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListPopBack(plist);
	DLinkListPopBack(plist);
	DLinkListPopBack(plist);

	PrintChar(plist, "尾删三个元素");
}

void TestPushFront() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListPushFront(plist, 'c');
	DLinkListPushFront(plist, 'b');
	DLinkListPushFront(plist, 'a');

	PrintChar(plist,"头插三个元素");
}

void TestPopFront() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListPopFront(plist);
	DLinkListPopFront(plist);

	PrintChar(plist, "头删两个元素");
}

void TestFind() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkNode* pos_a = DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkNode* pos_f = DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkNode* cur1 = DLinkListFind(plist, 'a');
	if (pos_a->data == cur1->data) {
		printf("success!\n");
	}

}
void TestInsert() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkNode* pos_a = DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkNode* pos_f = DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListInsert(plist,pos_a, 'u');
	PrintChar(plist, "在元素a之前插入元素u");

	DLinkListInsert(plist,pos_f, 'v');
	PrintChar(plist, "在元素f之前插入一个元素v");

}

void TestInsertAfter() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkNode* pos_a = DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkNode* pos_f = DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListInsertAfter(plist,pos_a, 'u');
	PrintChar(plist, "在元素a之后插入元素u");

	DLinkListInsertAfter(plist,pos_f, 'v');
	PrintChar(plist, "在元素f之后插入元素v");
}

void TestErase() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkNode* pos_a = DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkNode* pos_f = DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListErase(plist, pos_a);
	PrintChar(plist, "删除元素a");

	DLinkListErase(plist, pos_f);
	PrintChar(plist, "删除元素f");

}

void TestRemove() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListRemove(plist, 'u');

	DLinkListRemove(plist, 'a');
	PrintChar(plist, "删除元素a");
	DLinkListRemove(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "删除元素f");
	DLinkListRemove(plist, 'd');
	PrintChar(plist, "删除元素d");
}

void TestRemoveAll() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListRemoveAll(plist, 'a');
	PrintChar(plist, "删除所有元素a");

}

void TestEmpty() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	int n = DLinkListEmpty(plist);
	printf("expect 0, actual: %d\n", n);

	DLinkListRemoveAll(plist, 'a');
	n = DLinkListEmpty(plist);
	printf("expect 1, actual:%d\n", n);
}

void TestClear() {
	DLinkList* plist = InitDLinkList();
	TESTHEAD;
	DLinkListPushBack(plist, 'a');
	DLinkListPushBack(plist, 'b');
	DLinkListPushBack(plist, 'c');
	DLinkListPushBack(plist, 'd');
	DLinkListPushBack(plist, 'e');
	DLinkListPushBack(plist, 'f');
	PrintChar(plist, "尾插六个元素");

	DLinkListClear(plist);
	PrintChar(plist, "删除链表里的所有元素");
}

int main() {
	TestPushBack();
	TestPopBack();
	TestPushFront();
	TestPopFront();
	TestFind();
	TestInsert();
	TestInsertAfter();
	TestErase();
	TestRemove();
	TestRemoveAll();
	TestEmpty();
	TestClear();
	system("pause");
	return 0;
}

应该还有不少bug，代码能力还有待加强，欢迎讨论

收录于