🐸一、前言
在前面我们学习实现了单链表(无头单向不循环链表),这里我们引入带头双向循环链表
很明显这两种链表的结构截然不同,但都是作为链表最常使用链表结构
前者因其结构上的缺点而作为面试考题的常驻嘉宾,而且复杂麻烦
后者则是以结构最优著称,实现起来也是非常的简单(少了单链表头节点,尾节点,前一节点等问题的困扰),可以说是最屌的链表结构🤭
🐸二、链表的分类
🍄1. 单向或者双向链表
- 单向:节点结构中只存在下一节点的地址,所以难以从后一节点找到前一节点
- 双向:节点结构中存在前一节点和后一节点的地址,寻找前一节点和后一节点很便利
🍄2. 带头或者不带头链表
- 带头:在本来的头节点之前还有一个哨兵卫节点作为头节点,它的址域指针指向头节点,值域不做使用
- 不带头:没有哨兵卫头节点,在尾删尾插等问题中要考虑头节点的情况(局限)
🍄3. 循环或者非循环
- 循环:头节点会与尾节点相连
- 非循环:头节点不与尾节点相连
🍄4. 最常用链表
虽然有这么多的链表的结构,但是我们实际中最常用还是两种结构:
🔴无头单向非循环链表
🔴带头双向循环链表
- 🚩1. 无头单向非循环链表:结构简单,一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构,如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
- 🚩2. 带头双向循环链表:结构最复杂,一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构,都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂,但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势,实现反而简单了,后面我们代码实现了就知道了。
🐸三、带头双向循环链表详解
🍎创建带头双向循环链表
🥰这里先创建三个文件:
1️⃣:List.h文件,用于函数的声明
2️⃣:List.c文件,用于函数的定义
3️⃣:Test.c文件,用于测试函数
建立三个文件的目的: 将链表作为一个项目来进行编写,方便我们的学习与观察。
⭕接口1:定义结构体(LTNode)
🥰请看代码与注释👇
//自定义类型
typedef int ListNodeDataType;
//创建双向链表
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* prev; //前址域
struct ListNode* next; //后址域
ListNodeDataType data; //值域
}LTNode;
⭕接口2:初始化(创建哨兵卫)(LTInit)
🥰请看代码与注释👇
//初始化(创建哨兵卫)
LTNode* LTInit()
{
LTNode* phead = BuyLTNode(-1); //哨兵卫不存储有效值
phead->prev = phead; //初始化哨兵卫头节点址域
phead->next = phead;
return phead;
}
⭕接口3:打印(LTPrint)
🥰请看代码与注释👇
//打印
void LTPrint(LTNode* phead)
{
//断言传入指针不为NULL
assert(phead);
printf("guard<==>");
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d<==>", cur->data); //打印数据
cur = cur->next; //找到下一个节点
}
printf("\n");
}
⭕接口4:创建新结点(BuyLTNode)
🥰请看代码与注释👇
//创建新节点
LTNode* BuyLTNode(ListNodeDataType x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail"); //失败打印错误信息并结束进程
return;
}
//初始化节点
newnode->data = x;
newnode->prev = NULL;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
⭕接口5:释放(LTDestroy)
🥰请看代码与注释👇
//释放
void LTDestroy(LTNode* phead)
{
//断言传入指针不为NULL
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
LTNode* next = cur->next; //记录下一个节点地址
free(cur); //释放当前节点
cur = next; //找到下一个节点
}
free(phead);
}
⭕接口6:判空(LTEmpty)
🥰请看代码与注释👇
//判空
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
assert(phead);
return phead->next == phead; //判断只剩哨兵卫头结点的情况
}
⭕接口7:头插(LTPushFront)
🥰请看代码与注释👇
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
LTNode* first = phead->next; //记录哨兵卫头结点的下一节点
//构建各节点之间的关系
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
newnode->next = first;
first->prev = newnode;
}
⭕接口8:尾插(LTPushBack)
🥰请看代码与注释👇
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* tail = phead->prev; //找到尾节点
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
//构建尾节点与新节点,新节点与哨兵卫头结点的关系
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
}
⭕接口9:头删(LTPopFront)
🥰请看代码与注释👇
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(!LTEmpty(phead));
LTNode* first = phead->next; //记录哨兵卫头节点下一节点及其的下一节点
LTNode* second = first->next;
phead->next = second;
second->prev = phead;
free(first);
}
⭕接口10:尾删(LTPopBack)
🥰请看代码与注释👇
//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
//判空 以及 判断只剩哨兵卫头结点的情况
assert(!LTEmpty(phead));
//记录尾节点及其前一节点
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* tailPrev = tail->prev;
//构建尾节点前一节点与哨兵卫头结点的关系
tailPrev->next = phead;
phead->prev = tailPrev;
free(tail); //释放尾节点
}
⭕接口11:查找(LTFind)
🥰请看代码与注释👇
LTNode* LTFind(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x) //比较数据
{
return cur;
}
cur = cur->next; //找到下一个节点
}
return NULL; //没找到则返回NULL
}
⭕接口12:修改(LTModify)
🥰请看代码与注释👇
//修改
void LTModify(LTNode* phead, LTNode* pos, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
assert(pos);
pos->data = x;
}
⭕接口13:在pos之前插入(LTInsert)
🥰请看代码与注释👇
//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, ListNodeDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* prev = pos->prev;
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
prev->next = newnode;
newnode->prev = prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
⭕接口14:删除pos位置的值(LTErase)
🥰请看代码与注释👇
//删除pos位置的值
void LTErase(LTNode* pos)
{
assert(pos);
//记录pos的前一节点和后一节点
LTNode* posPrev = pos->prev;
LTNode* posNext = pos->next;
posPrev->next = posNext;
posNext->prev = posPrev;
free(pos); //释放节点
}
🐸四、完整代码
🥝List.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
//自定义类型
typedef int ListNodeDataType;
//创建双向链表
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
ListNodeDataType data;
}LTNode;
//初始化(创建哨兵卫)
LTNode* LTInit();
//打印
void LTPrint(LTNode* phead);
//释放
void LTDestroy(LTNode* phead);
//判空
bool LTEmpty(LTNode* phead);
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, ListNodeDataType x);
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, ListNodeDataType x);
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead);
//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);
//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, ListNodeDataType x);
//修改
void LTModify(LTNode* phead, LTNode* pos, ListNodeDataType x);
//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, ListNodeDataType x);
//删除pos位置的值
void LTErase(LTNode* pos);
🥝List.c
#include "List.h"
//创建新节点
LTNode* BuyLTNode(ListNodeDataType x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
newnode->data = x;
newnode->prev = NULL;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
//初始化(创建哨兵卫)
LTNode* LTInit()
{
LTNode* phead = BuyLTNode(-1); //哨兵卫不存储有效值
phead->prev = phead;
phead->next = phead;
return phead;
}
//打印
void LTPrint(LTNode* phead)
{
assert(phead);
printf("guard<==>");
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d<==>", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
//释放
void LTDestroy(LTNode* phead)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
LTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);
}
//判空
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
assert(phead);
return phead->next == phead;
}
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
LTNode* first = phead->next;
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
newnode->next = first;
first->prev = newnode;
}
头插
//void LTPushFront(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
//{
// assert(phead);
//
// LTInsert(phead->next, x);
//}
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
}
尾插
//void LTPushBack(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
//{
// assert(phead);
//
// LTInsert(phead, x);
//}
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(!LTEmpty(phead));
LTNode* first = phead->next;
LTNode* second = first->next;
phead->next = second;
second->prev = phead;
free(first);
}
头删
//void LTPopFront(LTNode* phead)
//{
// assert(!LTEmpty(phead));
//
// LTEmpty(phead->next);
//}
//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(!LTEmpty(phead));
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* tailPrev = tail->prev;
tailPrev->next = phead;
phead->prev = tailPrev;
free(tail);
}
尾删
//void LTPopBack(LTNode* phead)
//{
// assert(!LTEmpty(phead));
//
// LTEmpty(phead->prev);
//}
//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
//修改
void LTModify(LTNode* phead, LTNode* pos, ListNodeDataType x)
{
assert(phead);
assert(pos);
pos->data = x;
}
//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, ListNodeDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* prev = pos->prev;
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
prev->next = newnode;
newnode->prev = prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
//删除pos位置的值
void LTErase(LTNode* pos)
{
assert(pos);
LTNode* posPrev = pos->prev;
LTNode* posNext = pos->next;
posPrev->next = posNext;
posNext->prev = posPrev;
free(pos);
}
🥝Test.c
#include "List.h"
//头插测试
void TestList01()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//尾插测试
void TestList02()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushBack(plist, 4);
LTPushBack(plist, 3);
LTPushBack(plist, 2);
LTPushBack(plist, 1);
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//头删测试
void TestList03()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTPopFront(plist);
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//尾删测试
void TestList04()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTPopBack(plist);
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//查找修改测试
void TestList05()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTNode* pos = LTFind(plist, 3);
if (pos)
{
LTModify(plist, pos, 8);
}
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//在pos之前插入
void TestList06()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTNode* pos = LTFind(plist, 3);
if (pos)
{
LTInsert(pos, 7);
}
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
//删除pos位置的值
void TestList07()
{
LTNode* plist = LTInit();
LTPushFront(plist, 4);
LTPushFront(plist, 3);
LTPushFront(plist, 2);
LTPushFront(plist, 1);
LTNode* pos = LTFind(plist, 2);
if (pos)
{
LTErase(pos);
}
LTPrint(plist);
LTDestroy(plist);
plist = NULL;
}
int main()
{
//TestList01();
//TestList02();
//TestList03();
//TestList04();
//TestList05();
//TestList06();
//TestList07();
return 0;
}
🥰这期内容比较容易一些而且比较有趣,希望烙铁们可以理解消化哦!文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-684561.html
总结🥰
以上就是 【数据结构】带头双向循环链表—C语言版 的全部内容啦🥳🥳🥳🥳
本文章所在【数据结构与算法】专栏,感兴趣的烙铁可以订阅本专栏哦🥳🥳🥳
前途很远,也很暗,但是不要怕,不怕的人面前才有路。💕💕💕
小的会继续学习,继续努力带来更好的作品😊😊😊
创作写文不易,还多请各位大佬uu们多多支持哦🥰🥰🥰
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-684561.html
到了这里,关于【数据结构】带头双向循环链表---C语言版(单链表我们分手吧,不要再找我玩了!!!)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!