单循环链表和双向循环链表

本文介绍如何使用C语言实现循环链表和双链表的创建过程,包括单循环链表、双链表及双向循环链表的构建方法,并提供完整的代码示例。

循环链表就是普通的单链表,最后一个元素存的地址本来是NULL,现在改成头结点的地址,从而形成循环.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX(X,Y) (X>Y?X:Y)
#include <math.h>
//尾部插入法创建一个包含5个元素的循环链表,从一个开始元素依次插入到头部
typedef struct S//创建一个链表元素
{
    int data;//数据域
    struct S* p;//地址域,指向下一个元素的地址
}S;
void creat_Linklist(S* L, int n)
{
    L->p = NULL;//创建一个空链表
    L->data = 0;
    int i = 0;
    int input = 0;
    S* tmp = L;//创建一个临时指针变量,使这个指针始终指向最后一个元素
    for(i = 0;i < n;i++)//循环5次,创建五个元素
    {

        S* a = (S*)malloc(sizeof(S));//给元素申请一个空间,并把空间地址保存下来
        if(i !=5)
        {
            a->p = tmp->p;//把临时指针变量的地址域值赋值给该元素地址域
        }
        else
        {
            a->p = L;//把最后一个元素的址址域的值改为头结点地址
            L = a;//最后把入口地址改为最后一个元素的地址,形成循环.
        }
        tmp->p = a;//再把该元素的地址给临时指针变量
        tmp = a;//把临时指针变量指向该元素,下次循环的时候就是新插入的元素和这个元素交换地址
        scanf("%d",&input);//输入你想给元素数据域data赋的值
        a->data = input;//给元素赋值,创建完成!




    }
    for(i = 0; i
<think>好的,我现在需要帮用户解决如何用代码实现单循环链表双向链表的问题。首先,我得回忆一下单循环链表双向链表的基本概念结构。 对于单循环链表,它普通单链表的区别在于尾节点的指针不再指向空,而是指向头节点,形成一个环。所以在初始化的时候,需要将头节点的next指向自己。插入删除操作时,要特别注意处理尾节点指向头节点的情况,避免出现断链。比如在插入节点时,如果是在尾部插入,新节点的next应该指向头节点,而原来的尾节点的next指向新节点。遍历的时候也需要判断是否回到头节点,否则会进入死循环。 然后考虑双向链表,每个节点有两个指针,分别指向前驱后继。初始化时,头节点的前驱后继可能都指向自己,或者根据具体实现有所不同。插入操作需要调整前后节点的指针,比如在节点后插入新节点,需要设置新节点的前驱后继,然后修改原节点后继节点的指针指向。删除操作同样需要调整前后节点的指针,确保链表不断开。 接下来需要结合用户提供的引用内容。用户给出的引用中有提到循环链表的初始化,双链表的结构更复杂,解决了单链表的缺陷,以及双链表的一些操作链表类似。比如引用[1]提到循环链表的初始化,引用[2][4]说明双链表的优势,引用[3]提到双链表的部分操作与单链表相同。这些信息可以帮助我确认代码实现中的关键点,比如循环链表的初始化步骤,双链表节点的结构设计。 然后,我需要用Python代码来具体实现这两种链表。对于单循环链表,首先定义节点类,包含数据next指针。初始化时,创建头节点,并将next指向自己。插入遍历的方法需要处理循环的情况。比如在遍历时,从头节点出发,循环直到再次遇到头节点为止。 对于双向链表,节点类需要有prevnext两个指针。初始化时,头节点的prevnext可能都指向自己,或者初始为空,根据实现方式不同。插入方法需要处理前驱后继节点的指针调整,比如在头部插入时,新节点的next指向原来的第一个节点,原来的第一个节点的prev指向新节点,头节点的next指向新节点,新节点的prev指向头节点。 需要确保代码符合用户的要求,比如使用中文注释,结构清晰。同时要检查代码是否正确,比如循环链表的遍历是否不会死循环,双向链表的插入删除是否正确处理了前后节点的指针。 可能遇到的问题包括循环链表的遍历终止条件是否正确,双向链表在边界情况下的处理,比如在头部或尾部插入节点时是否正确。需要测试这些情况,确保代码的正确性。 最后,根据用户的要求生成相关问题,比如比较两种链表的优缺点,循环链表应用场景,双链表删除操作的时间复杂度等。这些问题需要与实现内容相关,帮助用户进一步理解。</think>### 单循环链表双向链表的实现方法 #### 一、单循环链表实现 单循环链表的尾节点指针指向头节点,形成闭环。以下是Python实现的关键步骤: **1. 节点定义** ```python class Node: def __init__(self, data): self.data = data self.next = None ``` **2. 初始化循环链表** ```python class CircularLinkedList: def __init__(self): self.head = Node(None) self.head.next = self.head # 构成循环[^1] ``` **3. 插入操作示例(尾部插入)** ```python def append(self, data): new_node = Node(data) current = self.head while current.next != self.head: # 遍历到最后一个节点 current = current.next current.next = new_node new_node.next = self.head # 新节点指向头节点形成环 ``` **4. 遍历操作** ```python def display(self): nodes = [] current = self.head.next while current != self.head: # 终止条件避免死循环 nodes.append(str(current.data)) current = current.next print("->".join(nodes)) ``` --- #### 二、双向链表实现 双向链表每个节点包含前驱(`prev`)后继(`next`)指针,支持双向遍历[^4]。 **1. 节点定义** ```python class DNode: def __init__(self, data): self.data = data self.prev = None self.next = None ``` **2. 初始化双向链表** ```python class DoublyLinkedList: def __init__(self): self.head = DNode(None) self.head.prev = self.head # 初始前驱指向自身 self.head.next = self.head # 初始后继指向自身[^3] ``` **3. 插入操作示例(头部插入)** ```python def insert_at_head(self, data): new_node = DNode(data) new_node.next = self.head.next new_node.prev = self.head self.head.next.prev = new_node # 原首节点prev更新 self.head.next = new_node # 头节点next更新 ``` **4. 删除操作示例** ```python def delete_node(self, target_data): current = self.head.next while current != self.head: # 遍历终止条件 if current.data == target_data: current.prev.next = current.next current.next.prev = current.prev return current = current.next ``` --- #### 三、关键区别对比 | 特性 | 单循环链表 | 双向链表 | |---------------------|------------------------------|-----------------------------------| | 指针方向 | 仅`next`指针,尾节点指向头节点 | 含`prev``next`双向指针 | | 插入/删除操作复杂度 | $O(n)$ | $O(1)$(已知节点位置时)[^2] | | 内存占用 | 每个节点1个指针 | 每个节点2个指针 | | 典型应用 | 轮询任务调度 | 浏览器历史记录/撤销操作栈[^4] | ---
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