C语言相关简单数据结构：双向链表

目录

1.双向链表的结构

2.双向链表的实现

尾插

打印链表

头插

尾删

头删

在指定位置之后插入数据

删除pos节点

销毁链表

最终代码

test.c

List.h

List.c

3.顺序表和双向链表的优缺点分析

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1.双向链表的结构

注意：

这⾥的“带头”跟前⾯我们说的“头节点”是两个概念，实际前⾯的在单链表阶段称呼不严谨，但是为了同学们更好的理解就直接称为单链表的头节点。

带头链表⾥的头节点，实际为“哨兵位”，哨兵位节点不存储任何有效元素，只是站在这⾥“放哨的”

“哨兵位”存在的意义：遍历循环链表避免死循环。

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2.双向链表的实现

尾插

打印链表

头插

尾删

头删

在指定位置之后插入数据

删除pos节点

销毁链表

最终代码

test.c

#include"List.h"void ListTest01()
{//LTNode* plist = NULL;//LTInit(&plist);LTNode* plist = LTInit();LTPushBack(plist, 1);LTPushBack(plist, 2);LTPushBack(plist, 3);LTPrint(plist);LTNode* find = LTFind(plist, 3);//LTInsert(find, 66);LTErase(find);find = NULL;LTPrint(plist);LTDesTroy(plist);//plist = NULL;//if (find == NULL)//{//	printf("找不到！\n");//}//else {//	printf("找到了！\n");//}//LTPushFront(plist, 1);//LTPrint(plist);//LTPushFront(plist, 2);//LTPrint(plist);//LTPushFront(plist, 3);// //////测试尾删//LTPopBack(plist);//LTPrint(plist);//LTPopBack(plist);//LTPrint(plist);//LTPopBack(plist);//LTPrint(plist);////测试头删//LTPopFront(plist);//LTPrint(plist);//LTPopFront(plist);//LTPrint(plist);//LTPopFront(plist);//LTPrint(plist);//LTPopBack(plist);//LTPrint(plist);
}int main()
{ListTest01();return 0;
}

List.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>typedef int LTDataType;
//定义双向链表节点的结构
typedef struct ListNode
{LTDataType data;struct ListNode* next;struct ListNode* prev;
}LTNode;//声明双向链表中提供的方法//初始化
//void LTInit(LTNode** pphead);
LTNode* LTInit();
void LTDesTroy(LTNode* phead);void LTPrint(LTNode* phead);//插入数据之前，链表必须初始化到只有一个头结点的情况
//不改变哨兵位的地址，因此传一级即可
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead);//在pos位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);
//删除pos节点
void LTErase(LTNode* pos);
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);

List.c

#include"List.h"void LTPrint(LTNode* phead)
{LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){printf("%d->", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("\n");
}//申请节点
LTNode* LTBuyNode(LTDataType x)
{LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (node == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}node->data = x;node->next = node->prev = node;return node;
}
//初始化
//void LTInit(LTNode** pphead)
//{
//	//给双向链表创建一个哨兵位
//	*pphead = LTBuyNode(-1);
//}
LTNode* LTInit()
{LTNode* phead = LTBuyNode(-1);return phead;
}//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);//phead phead->prev newnodenewnode->prev = phead->prev;newnode->next = phead;phead->prev->next = newnode;phead->prev = newnode;
}
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);//phead newnode phead->nextnewnode->next = phead->next;newnode->prev = phead;phead->next->prev = newnode;phead->next = newnode;
}//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{//链表必须有效且链表不能为空（只有一个哨兵位）assert(phead && phead->next != phead);LTNode* del = phead->prev;//phead del->prev deldel->prev->next = phead;phead->prev = del->prev;//删除del节点free(del);del = NULL;
}
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead && phead->next != phead);LTNode* del = phead->next;//phead del del->nextphead->next = del->next;del->next->prev = phead;//删除del节点free(del);del = NULL;
}LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){if (pcur->data == x){return pcur;}pcur = pcur->next;}//没有找到return NULL;
}
//在pos位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);//pos newnode pos->nextnewnode->next = pos->next;newnode->prev = pos;pos->next->prev = newnode;pos->next = newnode;
}
//删除pos节点
void LTErase(LTNode* pos)
{//pos理论上来说不能为phead，但是没有参数phead，无法增加校验assert(pos);//pos->prev pos pos->nextpos->next->prev = pos->prev;pos->prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;
}
void LTDesTroy(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){LTNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}//此时pcur指向phead，而phead还没有被销毁free(phead);phead = NULL;
}

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3.顺序表和双向链表的优缺点分析