双向带头循环链表（最“完美”的链表）

最新推荐文章于 2025-01-18 23:13:11 发布

小元进大厂

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分类专栏：数据结构文章标签：链表数据结构 p2p

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本文介绍了双向带头循环链表的特性，并详细讲解了如何实现链表的增（头增、尾增、pos增）、删（尾删、头删、pos删）、查与改操作。通过示例代码阐述了每个操作的具体步骤和逻辑。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

链表的种类

（1）单向，双向

（2）带头，不带头（带有哨兵头的链表，不存放任何数据）

（3）循环，不循环（头尾相连）

了解完链表的基本的类别后我们来看看今天的主角——“双向”“带头”“循环”链表

“双向”

所谓双向，就是一个结点中存储除数据外还存储两个指针，一个指针指向下一个结点，一个指针指向上一个结点

typedef struct Dlist//一个结点
{
	struct Dlist* prev;//指向上一个结点
	struct Dlist* next;//指向下一个结点
	int data;//数据
}Dlist;

“带头”

带头就是一个链表中的头是一个哨兵头，里面不存储任何数据

“循环”

所谓循环，就是将链表的头尾相连

	Dlist* newnode =(Dlist* ) malloc(sizeof(Dlist));
	newnode->next = newnode;
	newnode->prev = newnode;

了解完成后我们来正式开始实现这个“完美链表”的增删查改

1.增

在增加前我们先来写一个申请结点的函数

Dlist* Buynewnode(int x)
{
	Dlist* newnode =(Dlist* ) malloc(sizeof(Dlist));
	newnode->next = newnode;
	newnode->prev = newnode;
	newnode->data = x;
	return newnode;
}

1.1 头增

头增就是在链表的第一个结点（哨兵头后面的那个结点）前插入一个新结点

思路：

找到第一个结点phead->next拷贝到临时first里面（哨兵头后的第一个结点）

申请新节点

将新节点的next连接到first（原第一节点）

first的prve连接到newnode

新节点的prev连接到phead

phead的next连接到newnode

参考代码如下

void Dlistpushfront(Dlist* phead, int x)
{

	Dlist* first = phead->next;//储存第一个结点的位置
	Dlist* newnode = Buynewnode(x);

	newnode->next = first;
	newnode->prev = phead;

	first->prev = newnode;
	phead->next = newnode;


}

1.2 尾增

思路：找到尾结点，在尾节点后插入一个新结点

利用phead的prev找到尾结点放入tail中

将新节点的尾与phead连接

新结点的prev与tail连接

tail的尾与新节点连接

phead的prev与新节点连接

参考代码

void Dlistpushback(Dlist* phead, int x)
{
	assert(phead);
	Dlist* tail = phead->prev;
	Dlist* newnode = Buynewnode(x);
	
	tail->next = newnode;
	newnode->next = phead;
	newnode->prev = tail;
	phead->prev = newnode;
}

1.3 pos增（任意位置前面增）

思路：找到pos前的结点记做prev

新申请结点头与prev连接，尾与pos连接

prev的尾与newnode连接，pos的头与newnode连接

参考代码如下：

void DlistInsert(Dlist* phead, Dlist* pos, int x)
{
	Dlist* prev = pos->prev;
	Dlist* newnode = Buynewnode(x);
	prev->next = newnode;
	pos->prev = newnode;

	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	
}

2.删

2.1尾删

思路：

找到尾结点的前一节点记做prev，尾结点记做tail

将prev的尾指向哨兵头，哨兵头的头指向prev

释放尾结点tail

参考代码

void Dlistpopback(Dlist* phead)
{
	assert(phead->next != phead);

	Dlist* tail = phead->prev;
	Dlist* prev = tail->prev;

	phead->prev = prev;
	prev->next = phead;

	free(tail);
	tail = NULL;
}

2.2头删

思路：找到第一个结点记做first（通过哨兵头的next）

找到第二个结点（将要作为新的第一个结点）（通过first的next）

连接后释放first即可

void Dlistpopfront(Dlist* phead)
{
	assert(phead->next != NULL);
	Dlist* first = phead->next;
	Dlist* second = first->next;

	phead->next = second;
	second->prev = phead;

	free(first);
	first = NULL;

}

2.3pos删

找到要删除的位置的前一个和后一个，将他们连接起来，释放掉pos即可

void Dlistrese(Dlist* phead, Dlist* pos)
{
	Dlist* prev = pos->prev;
	Dlist* next = pos->next;

	prev->next = next;
	next->prev = prev;

	free(pos);
	pos = NULL;
}

3.查与改

3.1查

查找需要遍历各节点，所以我们需要用到循环。

因为我们的链表是循环链表，所以当我们查找完一圈后就回到了哨兵头此时循环结束

Dlist* DindNode(Dlist* phead, int x)
{
	Dlist* cur = phead->next;//第一个结点
	while (cur != phead)//遍历完一遍后cur会回到哨兵头此时循环结束
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;//找到了返回该节点的地址
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;//循环结束后没有返回说明没有找到，此时返回NULL

}

3.2改

改就是在查找的基础上来进行修改

	Dlist* pos=DindNode(phead, 8);
	if (pos)
	{
		DlistInsert(phead, pos, 857);
		
	}