数据结构：双向循环链表的实现

以下代码为双向循环链表的实现，在vc++ 6.0 和 Dev-C++ 下编译通过。代码总体上来自于严蔚敏老师的数据结构教材，做了少量修改。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
 
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
 
typedef int Status;
typedef int Boolean;
typedef int ElemType;

typedef struct DuLNode
{
	ElemType data;
	struct DuLNode *prior,*next;
}DuLNode,*DuLinkList;

Status InitList(DuLinkList &L)
{	/* 产生空的双向循环链表L */
	L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
	if(L)
	{
		L->next=L->prior=L;
		return OK;
	}
	else
		return OVERFLOW;
}

Status DestroyList(DuLinkList &L)
{ /*销毁双向循环链表L */
	DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
	while(p!=L) /* p没到表头 */
	{
		q=p->next;
		free(p);
		p=q;
	}
	free(L);
	L=NULL;
	return OK;
}

Status ClearList(DuLinkList L) /* 不改变L */
{	/* 初始条件：L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
	DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
	while(p!=L) /* p没到表头 */
	{
		q=p->next;
		free(p);
		p=q;
	}
	
	L->next=L->prior=L; /* 头结点的两个指针域均指向自身 */
	return OK;
}

Status ListEmpty(DuLinkList L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
	if(L->next==L&&L->prior==L)
		return TRUE;
	else
		return FALSE;
}

int ListLength(DuLinkList L)
{ /* 初始条件：L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
	int i=0;
	DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
	while(p!=L) /* p没到表头 */
	{
		i++;
		p=p->next;
	}
	return i;
}

Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType &e)
{ /* 当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */
	int j=1; /* j为计数器 */
	DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
	while(p!=L&&j<i) /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p指向头结点 */
	{
		p=p->next;
		j++;
	}
	if(p==L||j>i) /* 第i个元素不存在 */
		return ERROR;
	e=p->data; /* 取第i个元素 */
	return OK;
}

int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e)
{  /* 初始条件：L已存在*/
   /* 操作结果：返回L中第1个与e相等的数据元素的位序。 */
   /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
	int i=0;
	DuLinkList p=L->next; /* p指向第1个元素 */
	while(p!=L)
	{
		i++;
		if(p->data==e) /* 找到这样的数据元素 */
		return i;
		p=p->next;
	}
	return 0;
}

Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e)
{  /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
   /*           否则操作失败，pre_e无定义 */
	DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
	while(p!=L) /* p没到表头 */
	{
		if(p->data==cur_e)
		{
			pre_e=p->prior->data;
			return TRUE;
		}
		p=p->next;
	}
	return FALSE;
}

Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e)
{ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
   /*           否则操作失败，next_e无定义 */
	DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
	while(p!=L) /* p没到表头 */
	{
		if(p->prior->data==cur_e)
		{
			next_e=p->data;
			return TRUE;
		}
		p=p->next;
	}
	return FALSE;
}

DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */
{ /* 在双向链表L中返回第i个元素的位置指针*/
	int j;
	DuLinkList p=L;
	if(i<1 || i>ListLength(L))
		return L;
	for(j=1;j<=i;j++)
		p=p->next;
	return p;
}

Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e) 
{ /* 在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e，i的合法值为1≤i≤表长+1 */
	DuLinkList p,s;
	if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */
		return ERROR;
	p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中确定第i-1个元素的位置指针p */
	s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
	if(!s)
		return OVERFLOW;
	s->data=e; /* 在第i-1个元素之后插入 */
	s->prior=p;
	s->next=p->next;
	p->next->prior=s;
	p->next=s;
	return OK;
}

Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType &e)
{ /* 删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素,i的合法值为1≤i≤表长+1 */
	DuLinkList p;
	if(i<1||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */
		return ERROR;
	p=GetElemP(L,i);  /* 在L中确定第i个元素的位置指针p */
	e=p->data;
	p->prior->next=p->next;
	p->next->prior=p->prior;
	free(p);
	return OK;
}

void ListTraverse(DuLinkList L)
{ /* 由双链循环线性表L的头结点出发,打印输出各个结点的数据，printf("%d ",p->data)可以根据需要替换为其他语句 */
	DuLinkList p=L->next; /* p指向头结点 */
	while(p!=L)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}

void ListTraverseBack(DuLinkList L)
{ /* 由双链循环线性表L的头结点出发,逆序打印输出各个结点的数据，printf("%d ",p->data)可以根据需要替换为其他语句*/
	DuLinkList p=L->prior; /* p指向尾结点 */
	while(p!=L)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->prior;
	}
	printf("\n");
}

void main()
{
	DuLinkList L;
	int i,n;
   	Status j;
   	ElemType e;
   	InitList(L);
   	for(i=1;i<=5;i++)
     	ListInsert(L,i,i); /* 在第i个结点之前插入i */
   	printf("正序输出链表：");
   	ListTraverse(L); /* 正序输出 */
   	printf("逆序输出链表：");
   	ListTraverseBack(L); /* 逆序输出 */
   	n=2;
   	ListDelete(L,n,e); /* 删除并释放第n个结点 */
   	printf("删除第%d个结点，值为%d，其余结点为：",n,e);
   	ListTraverse(L); /* 正序输出 */
   	printf("链表的元素个数为%d\n",ListLength(L));
   	printf("链表是否空：%d(1:是 0:否)\n",ListEmpty(L));
   	ClearList(L); /* 清空链表 */
   	printf("清空后，链表是否空：%d(1:是 0:否)\n",ListEmpty(L));
   	for(i=1;i<=5;i++)
    	ListInsert(L,i,i); /* 重新插入5个结点 */
   	ListTraverse(L); /* 正序输出 */
   	n=3;
   	j=GetElem(L,n,e); /* 将链表的第n个元素赋值给e */
   	if(j)
     	printf("链表的第%d个元素值为%d\n",n,e);
   	else
     	printf("不存在第%d个元素\n",n);
   	n=4;
   	i=LocateElem(L,n);
   	if(i)
     	printf("等于%d的元素是第%d个\n",n,i);
   	else
     	printf("没有等于%d的元素\n",n);
   	j=PriorElem(L,n,e);
   	if(j)
     	printf("%d的前驱是%d\n",n,e);
   	else
     	printf("不存在%d的前驱\n",n);
   	j=NextElem(L,n,e);
   	if(j)
     	printf("%d的后继是%d\n",n,e);
   	else
     	printf("不存在%d的后继\n",n);
   	DestroyList(L);
}