山东理工OJ【2054】双向链表(两种方法)

本文详细介绍了双向链表的构建方法,并通过实例演示如何使用双向链表进行节点搜索,包括查找节点的前驱和后继节点。通过两种方法实现双向链表的构建和搜索功能,展示了双向链表相较于单链表的优势。

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双向链表

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题目描述

学会了单向链表,我们又多了一种解决问题的能力,单链表利用一个指针就能在内存中找到下一个位置,这是一个不会轻易断裂的链。但单链表有一个弱点——不能回指。比如在链表中有两个节点A,B,他们的关系是BA的后继,A指向了B,便能轻易经A找到B,但从B却不能找到A。一个简单的想法便能轻易解决这个问题——建立双向链表。在双向链表中,A有一个指针指向了节点B,同时,B又有一个指向A的指针。这样不仅能从链表头节点的位置遍历整个链表所有节点,也能从链表尾节点开始遍历所有节点。对于给定的一列数据,按照给定的顺序建立双向链表,按照关键字找到相应节点,输出此节点的前驱节点关键字及后继节点关键字。

输入

第一行两个正整数n(代表节点个数),m(代表要找的关键字的个数)。接下来n行每行有一个整数为关键字key(数据保证关键字在数列中没有重复)。接下来有m个关键字,每个占一行。

输出

对给定的每个关键字,输出此关键字前驱节点关键字和后继节点关键字。如果给定的关键字没有前驱或者后继,则不输出。给定关键字为每个输出占一行。

 

示例输入

10 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
3
5
0

示例输出

2 4
4 6
9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(一)单链表法


#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

struct node

{

    int data;

    struct node *next;

} ;//定义链表的节点

struct node *creat(int n)

{

    int i;

    struct node *head,*p,*tail;

    head=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));

    head->next=NULL;

    tail=head;

    for(i=0; i<n; i++)

    {

        p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));

        scanf("%d",&p->data);

        p->next=NULL;

        tail->next=p;

        tail=p;

    }

    return head;

};//顺序建立链表

struct node *found(struct node *head,int key)//查找函数

{

    struct node *p,*q;

    p=head->next;

    q=head;

    while(p->next!=NULL)

    {

        if(p->data==key)

        {

            if(q==head)

                printf("%d\n",p->next->data);

            else

                printf("%d %d\n",q->data,p->next->data);

            break;

        }

        q=p;

        p=p->next; 

    }

    if(p->next==NULL)

        printf("%d\n",q->data);

        return NULL;

};

int main()

{

    int key,n,m,i;

    struct node *head;

    scanf("%d %d",&n,&m);

    head=creat(n);

    for(i=0; i<m; i++)

    {

        scanf("%d",&key);

        found(head,key);

    }

    return 0;

}



 

(二)双向链表法

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct node
{
    int data;
    struct node *last;//保存前一个节点的地址
    struct node *next;
};
struct node *creat(int n)//建立双向链表
{
    int i;
    struct node *head,*p,*tail;
    head=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    head->next=NULL;
    head->last=NULL;
    tail=head;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));
        scanf("%d",&p->data);
        p->next=NULL;
        p->last=tail;
        tail->next=p;
        tail=p;
    }
    return head;
};
void ser(struct node *head)
{
    int key;
    struct node *p;
    scanf("%d",&key);
    p=head->next;
    while(p!=NULL)
    {
        if(p->data==key)
        {
            if(p->next!=NULL&&p->last==head)
            {
                printf("%d\n",p->next->data);
                break;
            }


            else if(p->next!=NULL&&p->last!=head)
            {
                printf("%d %d\n",p->last->data,p->next->data);
                break;
            }
            else
            {
                printf("%d\n",p->last->data);
                break;
            }
        }
            p=p->next;
    }
}
int main()
{
    int n,m,i;
    struct node *head;
    scanf("%d %d",&n,&m);
    head=creat(n);
    for(i=0;i<m;i++)
        ser(head);
    return 0;
}



### 关于双向链表的解题思路 在数据结构中,双向链表是一种重要的线性存储方式。它不仅具有单向链表的特点,还允许节点通过指针访问其前驱和后继节点[^1]。这种特性使得操作更加灵活,在某些场景下可以显著提高效率。 对于东北大学OJ平台上的双向链表题目,虽然具体题目可能因时间变化而有所不同,但通常涉及以下几个方面: #### 1. **基本概念** - 双向链表由一系列节点组成,每个节点包含三个部分:数据域、指向下一个节点的指针以及指向前一个节点的指针。 - 插入、删除等常见操作需要同时更新前后两个方向的链接关系[^2]。 #### 2. **典型操作实现** 以下是几个常见的双向链表操作及其代码示例: ##### (a) 节点定义 ```cpp struct Node { int data; Node* prev; // 前置指针 Node* next; // 后置指针 Node(int val):data(val),prev(nullptr),next(nullptr){} }; ``` ##### (b) 插入新节点到头部 ```cpp void insertAtHead(Node*& head, int value){ Node* newNode = new Node(value); if(head == nullptr){ // 如果列表为空,则直接设置头结点 head = newNode; } else{ newNode->next = head; // 新节点连接原头结点 head->prev = newNode; // 更新原头结点的前置指针 head = newNode; // 设置新的头结点 } } ``` ##### (c) 删除指定值的第一个匹配项 ```cpp bool deleteNode(Node*& head, int key){ Node *temp = head; while(temp != nullptr && temp->data != key){ temp = temp->next; } if(temp == nullptr) return false; // 若未找到该键则返回false if(temp->prev != nullptr){ temp->prev->next = temp->next; // 修改前一节点的下一指针 }else{ // 处理特殊情况——移除的是第一个节点 head = temp->next; } if(temp->next != nullptr){ temp->next->prev = temp->prev; // 修改下一节点的上一指针 } delete temp; // 释放内存空间 return true; } ``` #### 3. **解题技巧总结** - 对于插入类问题,需特别注意边界条件处理(如当链表为空时的操作)。 - 删除操作要兼顾修改相邻节点之间的双向往返指针关系,防止出现悬空指针或逻辑错误[^3]。 #### 4. **学习资源推荐** 除了实际练习外,还可以参考一些经典书籍或者在线资料来加深理解: - 《算法导论》第三版第10章关于链表的内容提供了详尽理论基础; - LeetCode 和其他编程竞赛网站也常有类似的双向链表习题供挑战[^4]。 ---
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