前言
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- 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。
- 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。
一、带头双向循环链表
1.1 双向链表
双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。
1.2 带头双向循环链表
带头双向循环链表是在双向循环链表的基础上,引用一个哨兵位的头结点,哨兵位无任何意义,
二、带头双向循环链表的增删查改
2.1 链表头文件 List.h
链表的创建
链表增删查改的声明
2.2 链表源文件 List.c
结点的创建
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x) { LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode)); if (newnode == NULL) { perror("malloc fail"); return NULL; } newnode->data = x; newnode->next = NULL; newnode->prev = NULL; return newnode; }
2.2.1 链表的初始化
链表初始化就是定义哨兵位头结点,此处phead的data值可以为任意值
LTNode* LTInit() { LTNode* phead = BuyLTNode(-1); phead->next = phead; phead->prev = phead; return phead; }
2.2.2 链表的插入
尾插
在进行尾插时,最重要的一点时找到链表的尾端,又正因为时循环链表,所以链表的位段就是 phead->prev,在进行链表的链接
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x) { assert(phead); LTNode* tail = phead->prev; LTNode* newnode = BuyLTNode(x); tail->next = newnode; newnode->prev = tail; newnode->next = phead; phead->prev = newnode; }
头插
而在进行头插时,应该注意链表链接时的顺序,或者先标记好哨兵位的后继结点
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x) { assert(phead); LTNode* newnode = BuyLTNode(x); LTNode* first = phead->next; newnode->next = first; first->prev = newnode; newnode->prev = phead; phead->next = newnode; }
2.2.3 链表的打印
本环节应该考虑循环多久停止,所以在循环链表中通常以phead->next为第一个结点开始遍历,当它回到phead时停止
void LTPrint(LTNode* phead) { assert(phead); LTNode* cur = phead->next; printf("guard<=>"); while (cur != phead) { printf("%d<=>", cur->data); cur = cur->next; } printf("\n"); }
2.2.4 链表的删除
尾删
找到尾端与尾端的前驱结点,直接将head与tailPrev链接起来,最后释放tail
void LTPopBack(LTNode* phead) { assert(phead); assert(!LTEmpty(phead)); LTNode* tail = phead->prev; LTNode* tailPrev = tail->prev; free(tail); tailPrev->next = phead; phead->prev = tailPrev; }
头删
定位到链表的第一个结点(不包括哨兵位),再进行头部的删除
void LTPopFront(LTNode* phead) { assert(phead); assert(!LTEmpty(phead)); LTNode* next = phead->next; phead->next = next->next; next->next->prev = phead; free(next); }
2.2.5 链表的判空
在对链表进行删除时,我们必须考虑链表是否为空,对空链表的删除实则是个错误
bool LTEmpty(LTNode* phead) { assert(phead); return phead->next == phead; }
2.2.6 链表的查找
链表的查找实则为遍历一遍链表,找到符合的结点,同样要考虑循环结束的标志
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x) { assert(phead); LTNode* cur = phead->next; while (cur!=phead) { if (cur->data == x) { return cur; } cur = cur->next; } return NULL; }
2.2.7 链表的随机插入(pos之前)
只需找到并记录pos的前驱结点,再进行链接即可
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x) { assert(pos); LTNode* prev = pos->prev; LTNode* newnode = BuyLTNode(x); //prev newnode pos prev->next = newnode; newnode->prev = prev; newnode->next = pos; pos->prev = newnode; }
2.2.7 链表的随机删除(pos位置)
删除pos位置的值,需找到前驱结点和后继结点,并进行链接
void LTDelete(LTNode* pos) { assert(pos); LTNode* posPrev = pos->prev; LTNode* posNext = pos->next; //posPrev pos posTail posPrev->next = posNext; posNext->prev = posPrev; free(pos); }
2.2.8 链表的释放
此处释放后形参并不能改变实参,所以需在主函数中将链表置空
void LTDestory(LTNode* phead) { assert(phead); LTNode* cur = phead->next; while (cur != phead) { LTNode* next = cur->next; free(cur); cur = next; } free(phead); }
三、 结果展示
代码结果如下(示例):
四、感谢大家观看