数据结构入门篇 之 【双链表】的实现讲解（附完整实现代码及顺序表与线性表的优缺点对比）

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一、双链表

1、双链表的结构

2、双链表的实现

1）、双向链表中节点的结构定义

2）、初始化函数 LTInit

3）、尾插函数 LTPushBack

4）、头插函数 LTPushFront

5）、尾删函数 LTPopBack

6）、头删函数 LTPopFront

7）、查找函数 LTFind

8）、在指定位置之后插入数据函数 LTInsert

9）、删除指定位置数据函数 LTErase

10）、销毁函数 LTDesTroy

二、双链表完整代码

三、顺序表和链表的优缺点对比

四、完结撒❀

前言

学习前先思考3个问题：

1.顺序表和链表的关系是什么？
2.链表的分类有哪些？
3.顺序表和链表的优缺点有哪些？

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1.顺序表和链表的关系是什么

我们之前学习了“顺序表”，“单链表”。
链表和顺序表都是线性表。
线性表是指

逻辑结构：一定是线性的。
物理结构：不一定是线性的。
物理结构是指表在内存中开辟的空间结构，顺序表的物理结构是连续的，而链表的物理结构是不连续的，但它们的逻辑结构都是连续的。

2.链表的分类有哪些？
链表根据带头或者不带头，单向或者双向，循环或者不循环一共分为8种。
我们之前所学的单链表全名是叫：不带头单向不循环链表，而现在要学习的双链表是叫带头双向循环链表。
双链表：
掌握单链表和双链表对于其他链表的实现也就不那么困难了。

3.顺序表和链表的优缺点有哪些？
这里涉及到顺序表和链表的对比，先讲解双向链表，这放到博客末尾为大家对比讲解

一、双链表

1、双链表的结构

注意：这里的“带头”跟前面我们说的“头节点”是两个概念。
带有节点里的头节点实际为“哨兵位”，哨兵位节点不存储任何有效元素，只是站在这里“放哨的”

“哨兵位”存在的意义：
遍历循环链表避免出现死循环。

2、双链表的实现

对于双向链表的实现，我们依然使用List.h,List.c,test.c,三个文件进行实现。

1）、双向链表中节点的结构定义

上面我们简单介绍过双链表，其全名为：带头双向循环链表。

带头：指链表中带有哨兵位。
双向：双链表的每个节点内含有两个链表指针变量，分别指向前一个节点和后一个节点，所以就可以通过一个节点找到这个节点前后的两个节点。
循环：链表中的每个节点互相连接，最后一个节点与哨兵位相连构成一个环，整体逻辑结构可以进行循环操作。

代码如下：

//定义双向链表中节点的结构
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
   
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
	struct ListNode* next;
}LTNode;

这里将结构体进行了重命名为LTNode。

2）、初始化函数 LTInit

在创建双链表中的哨兵位时我们需要对其进行初始化，防止意料之外的情况发生。
根据所传形参的类型不同，我们有两种写法
代码如下：

方案1

//方案1
void LTInit(LTNode** pphead)
{
   
	(*pphead) = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (*pphead == NULL)
	{
   
		perror("mallic:");
		exit(1);
	}

	(*pphead)->data = -1;
	(*pphead)->prev = (*pphead)->next = *pphead;
}

方案2

LTNode* LTBuyNode(LTDataType x)
{
   
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
   
		perror("malloc:");
		exit(1);
	}

	newnode->data = x;
	newnode->next = newnode->prev = newnode;
	return newnode;
}

//方案2
LTNode* LTInit()
{
   
	LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
	return phead;
}

方案2里面包含了节点空间申请的函数，只是简单的创建双链表的节点，这里就不展开讲解了。

3）、尾插函数 LTPushBack

老规矩，我们开始实现管理链表数据的函数，这里讲的是头插。
假如我们要在链表中尾插一个6，那么我们是需要先创建一个节点来存储6，下面分两步：

1.将6的节点里面前（prev）后（next）链表指针变量对应与原链表的尾节点d3和哨兵位head进行连接
2.将原链表尾节点d3的后链表指针变量（next）指向6的节点，再将哨兵位head的前链表指针变量（prev）指向6的节点

完成上面两部就实现了节点的插入。
代码如下：

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
   
	assert(phead);

	LTNode* newnod