数据结构与算法-第三章双向链表

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本文详细介绍了双向链表的数据结构实现及操作方法，包括初始化、插入、删除等关键功能，并通过示例代码展示了如何在C语言中使用双向链表。

Dlink.h

#ifndef _DLINK_H__
#define _DLINK_H__
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

typedef int T;

typedef struct DNode{
	T data;
	struct DNode *prev;
	struct DNode *next;
}DNode;

typedef struct DLink{
	//头尾结点不存储数据
	DNode *head;//指向头节点
	DNode *tail;//指向尾节点
}DLink;

void init(DLink *dlink);
void clear(DLink *dlink);
void destroy(DLink *dlink);
bool isEmpty(DLink dlink);
size_t size(DLink dlink);
void insertFront(DLink dlink,T data);
void insert(DLink dlink,size_t index,T data);
void deleteByIndex(DLink dlink,size_t index);
void travelFront(DLink dlink);
void travelBack(DLink dlink);


#endif //_DLINK_H__

Dlink.c

#include "dlink.h"
/*
typedef int T;

typedef struct DNode{
	T data;
	struct DNode *prev;
	struct DNode *next;
}DNode;

typedef struct DLink{
	//头尾结点不存储数据
	DNode *head;//指向头节点
	DNode *tail;//指向尾节点
}DLink;
*/
void init(DLink *dlink){
	dlink->head = malloc(sizeof(DNode));
	dlink->tail = malloc(sizeof(DNode));
	dlink->head->prev = NULL;
	dlink->head->next = dlink->tail;
	dlink->tail->prev = dlink->head;
	dlink->tail->next = NULL;
}
void clear(DLink *dlink){
	DNode *node = dlink->head->next;
	while(node != dlink->tail){
		DNode *next = node->next;
		free(node);
		node = next;
	}
	dlink->head->next = dlink->tail;
	dlink->tail->prev = dlink->head;
}
void destroy(DLink *dlink){
	clear(dlink);
	free(dlink->head);
	dlink->head = NULL;
	free(dlink->tail);
	dlink->tail = NULL;
}
bool isEmpty(DLink dlink){
		
	return dlink.head->next == dlink.tail && dlink.head == dlink.tail->prev;
}
size_t size(DLink dlink){
	DNode *node = dlink.head->next;
	size_t cnt = 0;
	while(node != dlink.tail){
		cnt++;
		node = node->next;
	}
	return cnt;
}
void insertFront(DLink dlink,T data){
	DNode *node = malloc(sizeof(DNode));
	node->data = data;
	node->next = dlink.head->next;
	node->prev = dlink.head;
	dlink.head->next->prev = node;
	dlink.head->next = node;
}
static DNode * getPrevNode(DLink dlink,size_t index){
	DNode *node = dlink.head;
	for(int i=0;i<index;i++){
		node = node->next;	
	}
	return node;
}
void insert(DLink dlink,size_t index,T data){
	if(index > size(dlink)){
		return;	
	}
	DNode *prevNode = getPrevNode(dlink,index);
	DNode *node = malloc(sizeof(DNode));
	node->data = data;
	node->next = prevNode->next;
	node->prev = prevNode;
	prevNode->next->prev = node;
	prevNode->next = node;
	
}
void deleteByIndex(DLink dlink,size_t index){
	if(index >= size(dlink)){
		return;	
	}
	DNode *currNode = getPrevNode(dlink,index+1);
	currNode->next->prev = currNode->prev;
	currNode->prev->next = currNode->next;
	free(currNode);
}
void travelFront(DLink dlink){
	DNode *node = dlink.head->next;
	while(node != dlink.tail){
		printf("%d ",node->data);	
		node = node->next;
	}
	printf("\n");
}
void travelBack(DLink dlink){
	DNode *node = dlink.tail->prev;
	while(node != dlink.head){
		printf("%d ",node->data);
		node = node->prev;
	}
	printf("\n");
}
Test.c
#include "dlink.h"


int main(){
	DLink dlink;
	init(&dlink);
	if(isEmpty(dlink)){
		printf("空空如也！\n");	
	}else{
		printf("非空!\n");	
	}

	insertFront(dlink,1);
	insertFront(dlink,2);
	insertFront(dlink,3);
	insertFront(dlink,4);
	insertFront(dlink,5);
	insertFront(dlink,6);
	insert(dlink,5,7);
	insert(dlink,3,8);
	insert(dlink,2,9);
	insert(dlink,8,10);
	printf("%u \n",size(dlink));
	travelFront(dlink);
	travelBack(dlink);
	deleteByIndex(dlink,5);
	deleteByIndex(dlink,4);
	deleteByIndex(dlink,5);
	deleteByIndex(dlink,2);
	travelFront(dlink);
	travelBack(dlink);
	destroy(&dlink);
	return 0;	
}