双向链表增删查改详解及完整代码

简介: 双向链表增删查改详解及完整代码
🌹作者:云小逸
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🤟motto:要敢于一个人默默的面对自己, ==强大自己才是核心==。不要等到什么都没有了,才下定决心去做。种一颗树,最好的时间是十年前,其次就是现在!学会自己和解,与过去和解,努力爱自己。==希望春天来之前,我们一起面朝大海,春暖花开==!🤟
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@TOC


前言

今天我们来聊一聊:数据结构中链表的双向循环带头链表,对于第一次听到双向循环带头链表的同学,可能会认为双向循环带头链表是==十分复杂==的,的确双向循环带头链表的结构是有点复杂,但是它的操作是非常简单的,非常便于操作,那么现在就由==云小逸==带你了解认识学习==双向循环带头链表==。
——————————————————————————————
首先先写上几句话:献给坚持创作的我和点开这篇文章希望进步的你

1.世人慌慌张张,不过是图碎银几两。偏偏这碎银几两,能解世间惆怅,可让父母安康,可护幼子成长,但这碎银几两,==也断了儿时念想,让少年染上沧桑,压弯了脊梁==

2.暂时抛去心灵深处的空洞与匮乏,沏一杯淡淡的茶,斜阳层层,叠叠的洒在桌面上,有那么一瞬间,好像忘记了曾经的阴霾和受过的伤。林徽因说过:“==温柔要有,但不是妥协,我们要在不慌不忙中安静的坚强。==″


1.链表的分类:

  1. 单向、==双向==
  2. ==带头==、不带头
  3. ==循环==、非循环

在这里插入图片描述
今天我们就来讲一讲链表中看似结构复杂的==双向循环带头链表==:
在这里插入图片描述

2.双向链表的初始化:

方法一:传==双指针==

void ListNodeInit(ListNode** pphead)
{
    *pphead = ListNodeBuy(0);
    //ListNodeBuy(0)是建立一个存储0的地址的函数,后面会写上这个函数
    (* pphead)->next = *pphead;
    (*pphead)->prev = *pphead;
}

方法二:==返回值==法

ListNode* ListNodeInit()
{
    ListNode* phead = ListNodeBuy(0);
    phead->next = phead;
    phead->prev = phead;
    return phead;
}

再加上主函数上写:

ListNode* phead=ListNodeInit();

即可完成双向链表的初始化。

PS:双向循环带头链表为空时,即是只有头指针时,==head->next==和==head->prev==均指向自己(==head==)

3.双向链表的打印

(1)运行代码:

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

这里要记得双向循环带头链表打印时的终止条件是:当cur遍历回到了phead!

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

4.双向链表的尾插:

(1)运行代码:

由于插入时要创建一个变量newnode,需向内存申请空间存储变量,且变量的值为插入的值,又因为每次插入都需要这一步,故将这一步写成一个函数,便于使用该函数为:

ListNode* ListNodeBuy(LTDataType x)
{
    ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    newnode->next = NULL;
    newnode->prev = NULL;
    newnode->data=x;
    return newnode;
}

尾插函数:

void ListNodePushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    assert(phead);
    ListNode* tail = phead->prev;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    tail->next = newnode;
    newnode->prev = tail;
    newnode->next = phead;
    phead->prev = newnode;
}

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

5.双向链表的尾删

(1)运行代码:

void ListNodePopBack(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    //这是调用断言函数,该表达式的意思为判断phead是否为NULL
    assert(phead->next != phead);
    //这是判断该链表是否为空链表,若为空链表,则会报错
    ListNode* tail = phead->prev;
    ListNode* tail_prev = tail->prev;
    tail_prev->next = phead;
    phead->prev = tail_prev;
    free(tail);
    tail = NULL;
}
assert(phead);//这是调用==断言函数==,该表达式的意思为判断phead是否为NULL
assert(phead->next != phead);//这是判断该链表是否为==空链表==,若为空链表,则会报错

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

6.双向链表的头插:

(1)运行代码:

void ListNodePushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    assert(phead);
    ListNode* first = phead->next;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    phead->next = newnode;
    newnode->next = first;
    newnode->prev = phead;
    first->prev = newnode;
}

注:头插是是将==newnode==插在==phead==和==first==(头结点后的第一个结点)
在这里插入图片描述

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

7.双向链表的头删:

(1)运行代码:

void ListNodePopFront(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    //这是调用断言函数,该表达式的意思为判断phead是否为NULL
    assert(phead->next != phead);
    //这是判断该链表是否为空链表,若为空链表,则会报错
    ListNode* first = phead->next;
    ListNode* second = first->next;
    phead->next = second;
    second->prev = phead;
    free(first);
    first = NULL;
}

在这里插入图片描述

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

8.双向链表的查找

(1)运行代码:

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

查找后返回的是结点的指针,可以用==pos->data=某个数==进而修改这个点的值!!!

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

9.双向链表的中间插入:

(1)运行代码:

插入在指定位置的前面

void ListNodeInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
    assert(pos);
    ListNode* pos_prev = pos->prev;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    newnode->next = pos;
    pos->prev = newnode;
    pos_prev->next = newnode;
    newnode->prev = pos_prev;
}

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

10.双向链表的中间删除:

(1)运行代码:

void ListNodeErase(ListNode* pos)
{
    assert(pos);
    ListNode* pos_prev = pos->prev;
    ListNode* next = pos->next;
    free(pos);
    pos = NULL;
    pos_prev->next = next;
    next->prev = pos_prev;
}

(2)运行结果:

在这里插入图片描述

11.双向链表的销毁:

每一次用完链表后销毁是很有必要的,如果不销毁,将会导致==内存的泄露==,短时间内可能没用什么,且很难被发现,但时间长了,必将导致==程序的崩溃==,最终将导致时间和金钱的浪费!!!
这里介绍两种销毁:
方法一:销毁全部,不保留头结点:

void ListNodeDestroy(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    ListNode* cur = phead;
    while (cur != phead)
    {
        ListNode* next = cur->next;
        free(cur);
        cur = NULL;
        cur = next;
    }
    free(phead);
    phead=NULL;
}

方法二:保留头结点:

void ListNodeDestroy(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    ListNode* cur = phead;
    while (cur != phead)
    {
        ListNode* next = cur->next;
        free(cur);
        cur = NULL;
        cur = next;
    }
}

具体选择哪一种,需要看==实际需要==!!!

12.完整代码:

(1)List.h文件:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
    struct ListNode* prev;
    LTDataType  data;
    struct ListNode* next;
}ListNode;
ListNode* ListNodeBuy(LTDataType x);
void ListNodeInit(ListNode** pphead);
void ListPrint(ListNode* phead);
void ListNodePushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
void ListNodePopBack(ListNode* phead);
void ListNodePushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
void ListNodePopFront(ListNode* phead);
ListNode* ListNodeFind(ListNode* phead, LTDataType x);
void ListNodeInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
void ListNodeErase(ListNode* pos);
void ListNodeDestroy(ListNode* phead);

(2)List.c文件:

#include"List.h"
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
ListNode* ListNodeBuy(LTDataType x)
{
    ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
    newnode->next = NULL;
    newnode->prev = NULL;
    newnode->data=x;
    return newnode;
}
void ListNodeInit(ListNode** pphead)
{
    *pphead = ListNodeBuy(0);
    (* pphead)->next = *pphead;
    (*pphead)->prev = *pphead;
}
ListNode* ListNodeInit()
{
    ListNode* phead = ListNodeBuy(0);
    phead->next = phead;
    phead->prev = phead;
    return phead;
}
void ListPrint(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    ListNode* cur = phead->next;
    while (cur != phead)
    {
        printf("%d ", cur->data);
        cur = cur->next;
    }
    printf("\n");
}
void ListNodePushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    assert(phead);
    ListNode* tail = phead->prev;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    tail->next = newnode;
    newnode->prev = tail;
    newnode->next = phead;
    phead->prev = newnode;
}
void ListNodePopBack(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    assert(phead->next != phead);
    ListNode* tail = phead->prev;
    ListNode* tail_prev = tail->prev;
    tail_prev->next = phead;
    phead->prev = tail_prev;
    free(tail);
    tail = NULL;
}
void ListNodePushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    assert(phead);
    ListNode* first = phead->next;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    phead->next = newnode;
    newnode->next = first;
    newnode->prev = phead;
    first->prev = newnode;
}
void ListNodePopFront(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    assert(phead->next != phead);
    ListNode* first = phead->next;
    ListNode* second = first->next;
    phead->next = second;
    second->prev = phead;
    free(first);
    first = NULL;
}
ListNode* ListNodeFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    assert(phead);
    ListNode* cur = phead->next;
    while (cur != phead)
    {
        if (cur->data == x)
            return cur;
        cur = cur->next;
    }
    return NULL;
}
void ListNodeInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
    assert(pos);
    ListNode* pos_prev = pos->prev;
    ListNode* newnode = ListNodeBuy(x);
    newnode->next = pos;
    pos->prev = newnode;
    pos_prev->next = newnode;
    newnode->prev = pos_prev;
}
void ListNodeErase(ListNode* pos)
{
    assert(pos);
    ListNode* pos_prev = pos->prev;
    ListNode* next = pos->next;
    free(pos);
    pos = NULL;
    pos_prev->next = next;
    next->prev = pos_prev;
}
void ListNodeDestroy(ListNode* phead)
{
    assert(phead);
    ListNode* cur = phead;
    while (cur != phead)
    {
        ListNode* next = cur->next;
        free(cur);
        cur = NULL;
        cur = next;
    }
}

(3)test.c文件:

#include"List.h"
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
int main(void)
{
    ListNode* phead = NULL;
    ListNodeInit(&phead);
    /*ListNodePushBack(phead, 1);
    ListNodePushBack(phead, 2);
    ListNodePushBack(phead, 3);
    ListNodePushBack(phead, 4);
    ListNodePushBack(phead, 5);
    ListNodePushBack(phead, 6);
    ListPrint(phead);
    ListNodePopBack(phead, 1);
    ListNodePopBack(phead, 2);
    ListNodePopBack(phead, 3);
    ListNodePopBack(phead, 4);
    ListNodePopBack(phead, 5);
    ListPrint(phead);*/
    ListNodePushFront(phead, 1);
    ListNodePushFront(phead, 2);
    ListNodePushFront(phead, 3);
    ListNodePushFront(phead, 4);
    ListNodePushFront(phead, 5);
    ListNodePushFront(phead, 6);
    ListPrint(phead);
    /*ListNodePopFront(phead, 1);
    ListNodePopFront(phead, 2);
    ListNodePopFront(phead, 3);
    ListNodePopFront(phead, 4);
    ListNodePopFront(phead, 5);
    ListPrint(phead);*/
    ListNode* pos = ListNodeFind(phead,3);
    pos->data = 300;
    ListPrint(phead);
    ListNodeInsert(pos, 1);
    ListPrint(phead);
    ListNodeErase(pos);
    ListPrint(phead);
    ListNodeDestroy(phead);
    return 0;
}

最后

十分感谢你可以耐着性子把它读完和我可以坚持写到这里,送几句话,对你,也对我:

1.也许你要早上七点起床,晚上十二点睡觉,日复一日,踽踽独行。但只要笃定而努力地活着,即使生不逢时,你人生最坏的结果,也只是大器晚成。
2.这个世界根本不存在“不会”这回事。当你失去所有依靠的时候,你自然就什么都会了。
3.当你足够优秀时,你周围的一切自然都会好起来。
4.人一旦堕落,哪怕是短暂的几年,上帝就会以最快的速度,收走你的天赋和力量。5.你所做的事情,也许暂时看不到成果,但不要灰心或焦虑,你不是没有成长,而是在扎根。

最后如果觉得我写的还不错,请不要忘记==点赞==✌,==收藏==✌,加==关注==✌哦(。・ω・。)

愿我们一起加油,奔向更美好的未来,愿我们从懵懵懂懂的一枚==菜鸟==逐渐成为==大佬==。加油,为自己点赞!

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