数据结构(初阶)—— C语言实现双向带头循环链表(1)

简介: 数据结构(初阶)—— C语言实现双向带头循环链表(1)

一、链表种类的优劣

链表可分为8种:
单向 双向
单向带头循环 双向带头循环
单向带头不循环 双向带头不循环
单向不带头循环 双向不带头循环
单向不带头不循环 双向不带头不循环

在C语言实现链表那篇博客中https://blog.csdn.net/sjsjnsjnn/article/details/123920224?spm=1001.2014.3001.5501


主要实现的是单向不带头非循环的链表结构;


此结构:


       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。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

本次主要分析 双向带头循环链表的链表结构;

此结构:

        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;

二、什么是双向循环链表

    双向循环链表和单链表都是由结点组成的,单链表包含一个数据域和一个指针域构成,而双向循环链表不同,它是由一个数据域和两个指针域组成,其中指针包含前驱指针(prev)和后继指针(next);

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三,双向循环链表各接口函数实现

1.双链表的初始化

//双向带头循环链表的初始化
LTNode* ListInit()
{
  LTNode* phead = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));//创建头结点
  phead->next = phead;//后继指针指向头
  phead->prev = phead;//前驱指针指向头
  return phead;
}

2.双链表的打印

//双向带头循环链表的打印
void ListPrint(LTNode* phead)
{
  assert(phead);
  LTNode* cur = phead->next;
  while (cur != phead)
  {
    printf("%d->", cur->Data);
    cur = cur->next;
  }
  printf("\n");
}

3.扩容函数

//增容函数
LTNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
  LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
  if (newnode == NULL)
  {
    printf("malloc fail\n");
    exit(-1);
  }
  newnode->Data = x;
  newnode->next = NULL;
  newnode->prev = NULL;
  return newnode;
}

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4.双链表的尾插

//双向带头循环链表的尾插
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;
}

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5.双链表的尾删

//双向带头循环链表的尾删
void ListPopBack(LTNode* phead)
{
  assert(phead);
  assert(phead->next != phead);
  LTNode* tail = phead->prev;
  LTNode* tailprev = tail->prev;
  free(tail);
  tailprev->next = phead;
  phead->prev = tailprev;
  //ListErase(phead->prev);//尾删就相当于复用Erase这个函数
}

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6.双链表的头插

//双向带头循环链表的头插
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
  assert(phead);
  LTNode* newnode = BuyListNode(x);
  LTNode* next = phead->next;//先找到头
  phead->next = newnode;
  newnode->prev = phead;
  newnode->next = next;
  next->prev = newnode;
  //ListInsert(phead->next, x);
}

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7.双链表的头删

//双向带头循环链表的头删
void ListPopFront(LTNode* phead)
{
  assert(phead);
  assert(phead->next != phead);//如果哨兵位的后继指针指向的是头,就不能去调用头删
  LTNode* next = phead->next;//先找到头结点
  LTNode* nextNext = next->next;//再找到头结点的下一个结点
  phead->next = next->next;
  nextNext->prev = phead;
}

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8.双链表的查找

//双向带头循环链表的查找
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
  assert(phead);
  LTNode* cur = phead->next;//从头结点出发
  while (cur != phead)
  {
        //找到返回对应的地址
    if (cur->Data == x)
    {
      return cur;
    }
        //找不到继续向后找
    cur = cur->next;
  }
    //彻底找不到
  return NULL;
}

9. 双链表在pos位置之前插入结点

//双向带头循环链表pos位置之前插入
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
  assert(pos);
  LTNode* posPrev = pos->prev;//先找到pos的前一个结点的位置
  LTNode* newnode = BuyListNode(x);
  posPrev->next = newnode;
  newnode->prev = posPrev;
  newnode->next = pos;
  pos->prev = newnode;
}

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