【数据结构】双链表

最新推荐文章于 2025-06-01 00:07:38 发布

Huang_ZhenSheng

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文章标签：链表数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_47132900/article/details/119972860

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本章主要实现一个带头双向循环链表：具体实现的部分如下：

初始化：

一开始先创建头结点，并且让哨并位的头结点指向自己，才能满足循环

创建结点：

//创建结点
LTNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
	LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (node == NULL)
	{
		printf("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	node->next = NULL;
	node->prev = NULL;
	node->data = x;
	return node;
}

初始化：

因为phead会被改变，所以这里传二级指针

void ListInit(LTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	*pphead = BuyListNode(0);
	(*pphead)->next = *pphead;
	(*pphead)->prev = *pphead;
}

//用返回值的方法初始化：
LTNode* ListInit()
{
	LTNode*phead = BuyListNode(0);
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;
	return phead;
}

查找某个数：

LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	LTNode*cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

在pos位置之前插入某个数：

//在pos位置之前插入某个数
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);
	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	LTNode* prev = pos->prev;
	prev->next = newnode;
	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;

	//思考：如果pos是在头或者尾会不会有问题？
	//答：不会
}

思考：如果pos是在头或者尾会不会有问题？

答：不会

头插：

这里直接调用ListInsert接口

void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListInsert(phead->next, x);
}

尾插：

void ListPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	LTNode*tail = phead->prev;
	LTNode*newnode = BuyListNode(x);


	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;
	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
	//思考：如果链表为空，能否搞定
}

思考：如果链表为空，能否搞定？

答：可以

调用ListInsert接口：

void ListPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListInsert(phead, x);
}

删除pos位置的数：

void ListErase(LTNode*pos)
{
	assert(pos);
	assert(!ListEmpty(pos));
	LTNode*posnext = pos->next;
	LTNode*posprev = pos->prev;
	free(pos);
	posprev->next = posnext;
	posnext->prev = posprev;
}

头删：

调用ListErase接口

void ListPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListErase(phead->next);
}

尾删：

void ListPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!ListEmpty(phead));
	LTNode*tail = phead->prev;
	LTNode*ptail = tail->prev;
	free(tail);
	phead->prev = ptail;
	ptail->next = phead;
}

调用ListErase接口

void ListPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListErase(phead->prev);
}

判空：

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

双链表数据个数：

size_t ListSize(LTNode*phead)
{
	assert(phead);
	size_t n = 0;
	LTNode*cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		n++;
		cur = cur->next;
	}
	return n;
}

打印双链表：

void ListPrint(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	LTNode*cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d ",cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

销毁双链表：

传二级指针，防止销毁destroy后，plist会出现野指针的问题

//传二级指针，防止销毁destroy后，plist会出现野指针的问题
void ListDestroy(LTNode** pphead)
{
	LTNode*cur = (*pphead)->next;
	while (cur != *pphead)
	{
		LTNode*next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	free(*pphead);
	*pphead = NULL;
}

List.h和Test.c文件：

List.h：

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
typedef int LTDataType;

typedef struct ListNode
{
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}LTNode;

LTNode* BuyListNode(LTDataType x);
//void ListInit(LTNode** pphead);
LTNode* ListInit();


void ListPrint(LTNode* phead);

void ListPushBack(LTNode* phead,LTDataType x);
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
void ListPopBack(LTNode* phead);
void ListPopFront(LTNode* phead);

void ListErase(LTNode*pos);
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x);
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x);


bool ListEmpty(LTNode*phead);
size_t ListSize(LTNode*phead);
void ListDestroy(LTNode** pphead);

Test.c：

#include"List.h"
void TestList1()
{
	LTNode* plist = NULL;
	//ListInit(&plist);
	plist = ListInit();
	ListPushBack(plist,1);
	ListPushBack(plist, 2);
	ListPushBack(plist, 3);
	ListPushBack(plist, 4);
	ListPushBack(plist, 5);
	ListPushFront(plist, 200);
	ListPushFront(plist, 100);
	ListPushBack(plist, 500);
	printf("%d\n", ListSize(plist));
	ListPrint(plist);

	ListPopBack(plist);
	ListPrint(plist);
	ListPopFront(plist);
	ListPrint(plist);
	LTNode*pos = ListFind(plist, 3);
	if (pos)
	{
		ListInsert(pos, 300);
	}
	ListPrint(plist);
	if (pos)
	{
		ListErase(pos);
	}
	ListPrint(plist);
	ListDestroy(&plist);
}
int main()
{
	TestList1();
	return 0;
}