数据结构中的双向链表（附C原码）

小刘小刘代码不愁

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文章标签：数据结构双向链表 C语言

于 2025-07-22 23:12:34 首次发布

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1.双向链表的基本概念

双向链表（Doubly Linked List）是一种链式存储结构，每个节点包含两个指针域，分别指向前驱节点和后继节点。与单向链表相比，双向链表支持双向遍历，但需要额外的空间存储前驱指针。

2.代码部分

head节点为哨兵位，哨兵位本质上是一个“占位符”，它不存储实际数据，而是作为边界标志。

2.1分配空间以及初始化

//双向链表 
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode {
	LTDataType data;
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
}LTNode;

双向链表在头文件中的结构体定义。

//分配空间
LTNode* LTBuyNode(LTDataType x) {
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL) {
		perror("malloc fail!");
		exit(1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = newnode->prev = newnode;//自己指向自己
	return newnode;
}
//初始化
LTNode* LTInit()
{
	//申请一个哨兵位 自己指向自己，并且本身不储存数据
	LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
	return phead;
}

本段是对双向链表进行初始化以及给其分配空间，注意初始化中需要提前给哨兵位分配空间，双向链表中的节点都是有一个向前以及一个向后的指针的。

2.2尾插

//在双向链表中，增删改查都不会改变哨兵位节点
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x) {
	assert(phead);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	//先扩容出来的newnode的指针，在改变原链表的
	newnode->prev = phead->prev;//phead->prev是用哨兵位找到原链表的最后一个节点
	                    //也是先动新增节点的原因,为了更好找到原链表最后一个节点
	newnode->next = phead;
	//再改变原链表指针指向
	phead->prev->next = newnode;
	phead->prev = newnode;
}

此段演示尾插代码，注意在双向链表中，增删改查都不会改变哨兵位节点。注意先改变新增节点newnode的指针，再去改变原链表的指针，因为先用原链表的指针能够比较快的找到原尾节点。

2.3头插

//头插 注意是放在哨兵位后面的
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x) {
	assert(phead);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	newnode->next = phead->next;
	newnode->prev = phead;
	phead->next->prev = newnode;
	phead->next = newnode;
}

2.4尾删

bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	return phead->next == phead;
}

//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead) {
	assert(!LTEmpty(phead));
	LTNode* del = phead->prev;
	del->prev->next = phead;
	phead->prev = del->prev;
	free(del);
	del = NULL;
}

先保存尾节点的位置，再进行删除。最后注意free掉新指针，以及将其置为空，避免野指针。

2.5头删

//头删
void LTPopFront(LTNode* phead) {
	assert(!LTEmpty(phead));
	LTNode* del = phead->next;
	del->next->prev = phead;
	phead->next = del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

2.6在pos位置之后插⼊数据以及在pos位置之前插入数据

pos为任意位置。

//在pos位置之后插⼊数据----在pos位置之前插入数据自行实现
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x) {
	assert(pos);
	LTNode* newnode = x;
	newnode->prev = pos;
	newnode->next = pos->next;
	pos->next->prev = newnode;
	pos->next = newnode;
}
//在pos位置之前插入数据
void LTFrontInsert(LTNode* pos, LTDataType x) {
	assert(pos);
	LTNode* newnode = x;
	newnode->next = pos;
	newnode->prev = pos->prev;
	pos->prev->next = newnode;
	pos->prev = newnode;
}

注意先修改新增的节点的指针，再去修改原链表的，注意修改顺序，要考虑最快找出所要修改指针的位置。

2.7删除pos位置的节点

//删除pos位置的节点
void LTErase(LTNode* pos) {
	assert(pos);
	pos->prev->next = pos->next;
	pos->next->prev = pos->prev;
	free(pos);
	pos = NULL;
}

2.8销毁

//销毁
void LTDesTroy(LTNode* phead)
{
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		LTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	//销毁头结点
	free(phead);
	phead = NULL;
}