【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!!!)(一)

简介: 【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!!!)(一)

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🐸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
}


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