双向循环链表的建立,插入,删除(带头节点)

本文介绍了一种使用C语言实现双向循环链表的方法,并详细展示了如何通过头插入法创建链表,以及如何在指定位置插入和删除节点的具体过程。

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<malloc.h>

#define OVERFLOW -2
#define ERROR -1

typedef struct DuLNode{
    int data;
    struct DuLNode *prior,*next;
}DuLNode,*DuLinkList;

void CreateList_DuL(DuLinkList &L,int n){//头插入法建立双向循环链表
    int data;
    DuLNode *rear,*p;
    rear=L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
    L->next=NULL;
    for(int i=0;i<n;i++){
        p=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
        scanf("%d",&data);
        p->data=data;
        p->next=rear->next;
        rear->next=p;
        p->prior=rear;
        rear=p;
    }
    rear->prior=L;
    L->prior=rear;
}

void ListInsert_Dul(DuLinkList &L,int i,int e){
    //在双向链表第i个位置插入元素e
    DuLNode *p,*q;

    p=L;
    int j=0,data;
    while(p&&j<i-1){
        p=p->next;j++;
    }
    if(!p||j>i-1)return;
    q=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
    q->data=e;
    q->next=p->next;
    p->next->prior=q;
    p->next=q;
    q->prior=p;
}

void ListDelete_Dul(DuLinkList &L,int i){
    DuLNode *q,*p;
    p=L;
    int j=0;
    while(p&&j<i){
        p=p->next;j++;
    }
    if(!p||j>i)return;
    p->prior->next=p->next;
    p->next->prior=p->prior;
    free(p);
}
int main(){
    DuLinkList T;
    int n;
    printf("输入个数:\n");
    scanf("%d",&n);
    printf("输入个元素:\n");
    CreateList_DuL(T,n);
    printf("插入位置与值\n");
    int pos,val;
    scanf("%d%d",&pos,&val);
    ListInsert_Dul(T,pos,val);//随便想第三个位置插入4
    printf("打印:\n");
    DuLNode *p;
    p=T->next;
    while(p){
        printf("%d ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n删除位置\n");
    scanf("%d",&pos);
    ListDelete_Dul(T,pos);
    printf("打印:\n");
    p=T->next;
    while(p){
        printf("%d ",p->data);
        p=p->next;
    }
}

### 带头节点双向循环链表的操作 #### 尾部插入操作 在带头节点双向循环链表中执行尾部插入操作时,新节点会被添加到链表的最后一位置,并保持链表的环形特性。具体来说,在完成插入之后,原先的最后一个节点应当指向新的节点,而新的节点则应指向前一个最后节点以及头部节点。 ```c void insertAtTail(Node **head, int data) { Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = data; newNode->next = *head; // 新节点的 next 指向 head newNode->prev = (*head)->prev; ((*head)->prev)->next = newNode; // 当前最后一个节点的 next 指向 new node (*head)->prev = newNode; // 更新 head 的 prev 属性为新加入的节点 } ``` 此函数接收两个参数:一个是双指针 `*head` 表示链表的第一个有效元素之前的哨兵节点;另一个是要被插入的新数据项 `data`[^2]。 #### 头部删除操作 当从带头节点双向循环链表移除首个真实数据节点(即紧跟在头节点后的那个),需要调整前后连接关系来维持整个列表的一致性和闭合性质。如果仅剩下一个代表性的虚拟头节点,则无需做任何改变因为这表示当前为空状态下的正常情形。 ```c int deleteFromHead(Node **head) { if((*head)->next == *head) { // 如果只有头结点存在 return -1; // 返回错误码表明无法删除 } Node *temp = (*head)->next; // 获取要删除的真实首节点 int removedData = temp->data; // 记录即将被释放内存中的数值 (*head)->next = temp->next; // 修改原头结点的 next 成员使其跳过待删节点直连至下一位成员 (temp->next)->prev = *head; // 后继者的 prev 应该更新回真正的头结点而非已被标记为临时变量的对象上 free(temp); // 解放已不再使用的空间资源 return removedData; // 返回成功移除的数据值 } ``` 上述代码片段展示了如何安全有效地处理带头节点双向循环链表内的基本增减动作,确保了逻辑上的连续性与物理层面的有效管理[^3]。
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