1. **初始化链表:**
- 通过 `DList_Init` 函数创建带有头结点的双链表,头结点的 `prior` 和 `next` 始终指向 `NULL`。
2. **判断双链表是否为空(带头节点):**
- 通过 `DList_Empty` 函数判断链表是否为空,检查头结点的 `next` 是否为 `NULL`。
3. **获取链表有效数据节点个数:**
- 使用 `DList_Length` 函数遍历链表,计算有效节点的个数,即链表的长度。
4. **创建双链表(头插法,带头节点):**
- 使用 `DList_Create` 函数,通过输入一系列整数,采用头插法创建双链表,结果为倒序。
5. **按位序插入:**
- 使用 `DList_Insert` 函数,在指定位序处插入元素,支持在表头和表尾插入。
6. **通过值获取结点和位序:**
- 使用 `DList_Get_Elem` 函数,通过给定的值在链表中查找结点,同时返回结点所在的位序。
7. **按位序删除:**
- 使用 `DList_Del` 函数,删除指定位序的结点,支持删除表头和表尾。
8. **打印链表所有值(正序和倒序):**
- 使用 `DList_Show` 和 `DList_Show_Back` 函数,分别从头到尾和从尾到头打印链表的所有结点的值。
9. **主函数:**
- 主函数演示了上述功能的调用,包括链表的初始化、创建、插入、删除、查找等基本操作。
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义双链表结构
typedef struct DNode {
int data; // 数据
struct DNode *prior, *next; // 前驱和后继指针
} DNode, *DLinkList;
// 初始化链表
bool DList_Init (DLinkList &pHead) {
pHead = (DNode *) malloc(sizeof(DNode)); // 创建头结点
if (pHead == NULL) return false; // 内存不足,分配失败
pHead->prior = NULL; // 普通双链表头结点 prior 始终指向 NULL
pHead->next = NULL;
return true;
}
// 判断双链表是否为空(带头节点)
bool DList_Empty (DLinkList pHead) {
return pHead->next == NULL;
}
// 获取链表有效数据节点个数
int DList_Length (DLinkList pHead)
{
int cout = 0;
for (DNode *p = pHead->next; p != NULL; p = p->next)
cout++;
return cout;
}
// 创建双链表,头插结果为倒叙(带头节点)
DLinkList DList_Create(DLinkList &pHead) {
DNode *pTemp; int x;
scanf("%d", &x);
while (x != 999) {
pTemp = (DNode *)malloc(sizeof(DNode));
pTemp->data = x;
pTemp->next = pHead->next;
pTemp->prior = pHead;
// 不是空链表
if (pHead->next != NULL) {
pHead->next->prior = pTemp;
}
pHead->next = pTemp;
scanf("%d", &x);
}
return pHead;
}
// 按位序插入,i=1插在表头,i=length+1插在表尾
bool DList_Insert(DLinkList &pHead, int i, int e) {
if (i < 1 || i > DList_Length(pHead) + 1) return false;
int j = 0; // 当前p指向的是第几个结点
DNode *p = pHead; // p 指向头结点
while (p != NULL && j < i - 1) { // 循环找到要插入位置的前驱结点
p = p->next;
j++;
}
DNode *pTemp = (DNode *)malloc(sizeof(DNode));
pTemp->data = e;
pTemp->next = p->next;
pTemp->prior = p;
// 又后续结点,不是空链表
if (p->next != NULL) {
p->next->prior = pTemp;
}
p->next = pTemp;
return true;
}
// 通过值获取结点和其位序
DNode* DList_Get_Elem (DLinkList pHead, int e, int &i) {
i = 1;
DNode *p = pHead->next;
while(p != NULL && p->data != e) {
p = p->next;
i = i + 1;
}
return p;
}
// 按位序删除,i=1删表头,i=length删头尾
bool DList_Del (DLinkList &pHead, int i) {
if (i < 1 || i > DList_Length(pHead)) return false;
DNode *p = pHead;
// 找到待删除位序的前一位结点
for (int j = 0; j < i - 1; j++)
p = p->next;
DNode *q = p->next; // 待删除结点
p->next = q->next;
if (q->next != NULL)
q->next->prior = p;
free(q);
return true;
}
// 打印链表所有值
void DList_Show (DLinkList pHead) {
DNode *node = pHead->next;
printf("链表值(从头遍历):");
while (node != NULL) {
printf("%d、", node->data);
node = node->next;
}
printf("\n");
}
// 打印链表所有值,从尾到头
void DList_Show_Back (DLinkList pHead) {
DNode *node = pHead;
// 先找到尾结点
while (node->next != NULL) {
node = node->next;
}
printf("链表值(从尾遍历):");
while (node->prior != NULL) { // 跳过头结点
printf("%d、", node->data);
node = node->prior;
}
printf("\n");
}
int main() {
DLinkList pHead;
DList_Init(pHead);
printf("链表判空:%s\n", DList_Empty(pHead) ? "空" : "非空");
DList_Create(pHead);
DList_Show(pHead);
DList_Show_Back(pHead);
printf("链表长度:%d\n\n", DList_Length(pHead));
printf("位序为1(头插),插入:0\n");
DList_Insert(pHead, 1, 0);
DList_Show(pHead);
printf("链表长度:%d\n\n", DList_Length(pHead));
printf("位序为%d(尾插),插入:99\n", DList_Length(pHead) + 1);
DList_Insert(pHead, DList_Length(pHead) + 1, 99);
DList_Show(pHead);
printf("链表长度:%d\n\n", DList_Length(pHead));
printf("删除位序为1(头删)\n");
DList_Del(pHead, 1);
DList_Show(pHead);
DList_Show_Back(pHead);
printf("链表长度:%d\n\n", DList_Length(pHead));
printf("删除位序为%d(尾删)\n", DList_Length(pHead));
DList_Del(pHead, DList_Length(pHead));
DList_Show(pHead);
DList_Show_Back(pHead);
printf("链表长度:%d\n\n", DList_Length(pHead));
printf("获取值为:5的结点位序\n");
int i = -1; // -1 为未找到
DNode * p5 = DList_Get_Elem(pHead, 5, i);
printf("值为5的结点位序为:%d\n\n", p5 != NULL ? i : -1);
printf("链表判空:%s\n", DList_Empty(pHead) ? "空" : "非空");
return 0;
}
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