【循环链表】数据结构——单向循环链表和双向循环链表操作&笔记

简介: 【循环链表】数据结构——单向循环链表和双向循环链表操作&笔记

一、单向循环链表

将单链表的首尾节点相连就形成了单向循环链表。

1、单向循环链表的节点

2、单向循环链表的结构

单向循环链表只有一个节点时:

二、双向循环链表

1、双向循环链表示意图

2、双向循环链表节点设计

struct d_node{
  int data; //数据域
  struct d_node *next;
  struct d_node *prev;
};

3、双向循环链表的一般性结构

1)只有头结点的情况

2)有多个节点的情况

4、双向循环链表头插法插入节点

步骤:

1)p->next = head->next

2)head->next = p;

3)p->next->prev = p;

4)p->prev = head;

若双向循环链表只有一个节点

步骤:

1)head->next = p;

2)p->prev = head;

5、双向循环链表尾插法

步骤:

1)处理前继指针

p->prev = head->prev;

head->prev = p;

2)处理后继指针

p->prev->next = p;

p->next = head;

6、双向循环链表节点的删除

删除指定节点p步骤:

1)从逻辑上在链表中把p节点删除

p->prev->next = p->next;

p->next->prev = p->prev;

2)从物理上删除节点p——free§

若p节点是链表的最后一个节点,那就:p->prev->next = NULL;

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

//0,设计双向循环链表节点
typedef struct d_node{
  int data;
  struct d_node *prev;  //前继指针
  struct d_node *next;  //后继指针
}D_NODE;

//1,创建双向循环链表
D_NODE *D_Loop_List_Create(void)
{
  //1)申请链表头结点堆空间
  D_NODE *d_list = (D_NODE *)malloc(sizeof(D_NODE));
  if (NULL == d_list)
  {
    perror("malloc failed");
    return NULL;
  }
  //2)对头结点进行赋值
  d_list->prev = d_list;
  d_list->next = d_list;

  //3)返回头结点地址
  return d_list;
}

//2,添加链表节点 -->头插法
bool D_Loop_List_Insert_Head(D_NODE *head, int data)
{
  //1,新节点申请堆空间
  D_NODE *newnode = (D_NODE *)malloc(sizeof(D_NODE));
  if (NULL == newnode)
  {
    perror("malloc newnode failed");
    return false;
  }
  //2,对新节点进行赋值
  newnode->data = data;
  newnode->prev = newnode;
  newnode->next = newnode;

  //3,头插法插入链表
  newnode->next = head->next;
  head->next = newnode;

  newnode->next->prev = newnode;
  newnode->prev = head;
  return true;
}
//尾插法
bool D_Loop_List_Insert_End(D_NODE *head, int data)
{
  //1,新节点申请堆空间
  D_NODE *newnode = (D_NODE *)malloc(sizeof(D_NODE));
  if (NULL == newnode)
  {
    perror("malloc newnode failed");
    return false;
  }
  //2,对新节点进行赋值
  newnode->data = data;
  newnode->prev = newnode;
  newnode->next = newnode;

  //尾插法插入节点
    //1)处理前继指针
    newnode->prev = head->prev;
    head->prev = newnode;
    //2)处理后继指针
    newnode->prev->next = newnode;
    newnode->next = head;
  return true;
}

//3,链表显示
void D_Loop_List_Display(D_NODE *head)
{
  D_NODE *p = head->next;
  printf("链表数据:");
  while( p != head)
  {
    printf("%d ", p->data);
    p = p->next;
  }
  printf("\n");
}
//4,链表节点查找
bool D_Lool_List_Search(D_NODE *head, int data)
{
  int i = 1;
  D_NODE *p = head->next;
  while(p != head)
  {
    if (p->data == data)
    {
      printf("找到这个节点!,节点序号[%d]\n", i);
      return true;
    }
    p = p->next;
    i++;
  }
  printf("链表中没有这个节点!\n");
}

//5,链表节点删除
bool D_Loop_List_Remove(D_NODE *head, int data)
{
  int i = 1;
  D_NODE *p = head->next;
  while(p != head)
  {
    if (p->data == data)
    {
      printf("删除这个节点!,节点序号[%d]\n", i);
      p->prev->next = p->next;
      p->next->prev = p->prev;
      free(p);
      return true;
    }
    p = p->next;
    i++;
  }
  printf("链表中没有这个节点!\n"); 

}

//6,链表的销毁
void D_Lool_List_Destroy(D_NODE *head)
{
  int i = 0;
  D_NODE *p = head;
  while(p->next != head)
  {
    p = p->next;
    free(p->prev);
    i++;
  }
  free(p);
  printf("销毁链表成功,一共释放[%d]个节点!\n", i);
}

/*双向循环链表*/
int main(int argc, char const *argv[])
{
  int i, num;

  D_NODE *dl_list = D_Loop_List_Create();

  for(i=0; i<5; i++)
  {
    scanf("%d", &num);
    D_Loop_List_Insert_End(dl_list, num);
    D_Loop_List_Display(dl_list);
  }

  printf("请输入需要查找的数据:");
  scanf("%d", &num);
  D_Lool_List_Search(dl_list, num); 

  printf("请输入需要删除的数据:");
  scanf("%d", &num);
  D_Loop_List_Remove(dl_list, num);   

  D_Lool_List_Destroy(dl_list);

  return 0;
}




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