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社区首页 >专栏 >链表基础知识（二、双向链表头插、尾插、头删、尾删、查找、删除、插入）

链表基础知识（二、双向链表头插、尾插、头删、尾删、查找、删除、插入）

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走在努力路上的自己
发布于 2024-01-26 08:53:05
发布于 2024-01-26 08:53:05
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一、双向链表的概念

双向链表，即一个节点中有两个指针域，一个存放当前节点前一个节点的地址，另一个存放当前节点后一个节点的地址。

（STL中list就是这个结构）

双链表的节点：

二、 双向链表的优缺点分析​与对比

2.1双向链表特点：

1.每次在插入或删除某个节点时, 需要处理四个节点的引用, 而不是两个. 实现起来要困难一些   2.相对于单向链表, 必然占用内存空间更大一些.   3.既可以从头遍历到尾, 又可以从尾遍历到头

2.2双链表的优劣：

2.3循环链表的优劣

循环表的好处主要包括以下几点：

  • 灵活性：循环链表可以从任何一个节点开始遍历，而且任何节点都可以作为头节点。这种灵活性使得循环链表在处理某些问题时比其他类型的链表更有优势。
  • 简化操作：在循环链表中，插入和删除操作相对简便，不需要对头尾节点
  • 行特殊处理。这种简便性可以提高算法的效率，降低编程的复杂性。
  • 适用于循环问题：循环链表可以实现循环访问，因此特别适用于解决涉及到循环问题的场景。
  • 便于实现队列数据结构：使用循环链表来实现队列数据结构可以简化操作，只需要维护一个尾节点指针即可，因为尾节点的后向节点就是队头节点。
  • 方便操作系统管理和应用程序运行：循环链表在操作系统和应用程序中也有广泛的应用。例如，操作系统可以利用循环链表来管理多个应用程序，通过循环遍历来给每个应用程序分配执行时间。
  • 可用于实现高级数据结构：循环双向链表可以用于实现高级数据结构，例如斐波那契堆(Fibonacci Heap)，从而扩展了其在复杂算法和数据结构中的应用范围。

循环链表的缺点主要包括：

  • 内存占用更多：相比单链表，循环链表需要更多的内存空间来存储链接信息。这是因为循环链表中的每个节点都需要指向下一个节点，形成一个闭环，从而增加了内存开销。
  • 代码复杂度提高：循环链表的代码实现相比单链表要复杂一些。在插入、删除节点或遍历链表时，需要特别注意处理边界条件和循环结构，这可能会增加开发和调试的难度。
  • 潜在的死循环风险：如果循环链表中的链接关系出现错误，可能会导致死循环的情况发生。例如，在插入或删除节点时，如果没有正确更新链接关系，就可能导致链表无法正确遍历或陷入无限循环中。

2.4 顺序表和链表的优缺点分析​

三、带头双向循环链表增删改查实现

结构复杂，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。

3.1SList.c

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#pragma once
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>


typedef int LTDataType;
//带哨兵位的头节点，第一个节点不存储有效数据，不能存储链表的长度
//typedef char LTDataType;
//typedef double LTDataType;无法存储链表长度


//Slist  双向链表
//DList  单链表
typedef struct ListNode
{
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}ListNode;

ListNode* ListInit();
void ListDestory(ListNode* phead);
void ListPrint(ListNode* phead);

void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
void ListPopFront(ListNode* phead);
void ListPopBack(ListNode* phead);

ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);
// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos);

//bool ListEmpty(ListNode* phead);
//int ListSize(ListNode* phead);//链表的长度

3.2创建一个新节点、头节点

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ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
//创建一个新节点
{
	ListNode* newnode = malloc(sizeof(ListNode));
	//malloc分配大小,是一个ListNode结构体的大小
	newnode->data = x;//将新节点的data字段设置为参数x的值
	newnode->next = NULL;//给新节点的next存储的地址置空
	newnode->prev = NULL;//给新节点的prev存储的地址置空

	return newnode;
}
ListNode* ListInit()
//创建头节点
{
	ListNode* phead = BuyListNode(0);//phead指向了这个新创建的节点
	phead->next = phead; // 将phead的 next 指向其自身
	phead->prev = phead; // 将phead的 prev 指向其自身

	return phead;//返回phead,即头节点
}

3.3头插

在头节点后插入

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void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空

	//顺序不能换
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	newnode->next = phead->next;//存储phead的next,即下一个节点
	phead->next->prev = newnode;//下一个节点的prev指向newnode

	phead->next = newnode;//下一个节点的next 指向 newnode
	newnode->prev = phead;//newnode的prev 指向 phead
}

3.4尾插

在头节点前插入

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void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
//x = 0,尾插
{
	assert(phead);//phead不为空
	ListNode* tail = phead->prev;//tail存储phead的prev中的地址,即最后一个节点
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);//创建一个新节点
	
	tail->next = newnode;//上一个节点的next指向新节点
	newnode->prev = tail;//新节点的prev指向phead
	newnode->next = phead;//新节点的next指向phead
	phead->prev = newnode;//上一个节点的prev指向新节点
}

3.5头删

在头结点后删除

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void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//phead不为空
	assert(phead->next != phead);

	ListNode* first = phead->next;//先first存储phead的next中的地址,即phead的下一个节点
	ListNode* second = first->next;//再second存储下一个的节点的next中的地址,即下下个节点
	phead->next = second;//phead的next指向下下一个节点
	second->prev = phead;//下下一个节点的prev指向phead

	free(first);//下一个节点的空间被释放
	first = NULL;//first置空
}

3.6尾删

在头节点前删除

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void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	assert(phead->next != phead);

	ListNode* tail = phead->prev;//先tail存储phead的prev中的地址,即上一个节点
	ListNode* prev = tail->prev;//prev存储上一个节点的prev中的地址,即上上一个节点

	prev->next = phead;//上上个节点的next指向phead
	phead->prev = prev;//phead的prev指向上上个节点

	free(tail);//释放tail存储的空间,即上个节点的空间
	tail = NULL;//tail置空
	
}

3.7查找

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ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//不是头节点
	{
		if (cur->data == x)//如果是要查找的地址
		{
			return cur;//找到了返回这个地址
		}

		cur = cur->next;//指向下一个节点
	}

	return NULL;//没有找到,返回空
}

3.8删除

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// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);//此节点不为空

	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即上一个节点
	ListNode* next = pos->next;//next存储pos的next中的地址,即下一个节点
	prev->next = next;//上一个节点的next指向pos的next,即下一个节点
	next->prev = prev;//下一个节点的prev指向pos的prev,即上一个节点
	free(pos);//释放pos所在的空间
}

3.9插入

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// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);//此节点不为空
	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即pos上一个节点
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);//创建一个新节点

	// prev newnode pos
	prev->next = newnode;//上一个节点的next指向newnode
	newnode->prev = prev;//新节点的prev指向上一个节点
	newnode->next = pos;//新节点的next指向pos
	pos->prev = newnode;//pos的prev指向newnode
}

3.10查找

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ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//不是头节点
	{
		if (cur->data == x)//如果是要查找的地址
		{
			return cur;//找到了返回这个地址
		}

		cur = cur->next;//指向下一个节点
	}

	return NULL;//没有找到,返回空
}

3.11打印链表

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void ListPrint(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//此节点不为空

	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//cur不是指向的自己(头节点)
	{								
		printf("%d ", cur->data);
		//打印cur存储的数据,即下一个地址的数据(因为有头节点)
		cur = cur->next;//指向下一个节点
	}
	printf("\n");
}

3.12销毁链表

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void ListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//phead不为空
	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//cur指向的不是自己
	{
		ListNode* next = cur->next;//next指向下一个节点
		free(cur);//释放cur所在的空间
		cur = next;//cur指向下一个节点
	}

	free(phead);//释放头节点所在的空间
	phead = NULL;//头节点置空

}

四、简化链表，用插入和删除代替其他插入删除

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void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//phead不为空
	ListInsert(phead, x);//可以用插入来表示尾插
}

void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	ListInsert(phead->next, x);//可以用插入来表示头插
}

void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//phead不为空
	ListErase(phead->next);//可以用删除表示头删
}

void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	ListErase(phead->prev);//可以用删除表示尾删
}

// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);//此节点不为空
	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即pos上一个节点
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);//创建一个新节点

	// prev newnode pos
	prev->next = newnode;//上一个节点的next指向newnode
	newnode->prev = prev;//新节点的prev指向上一个节点
	newnode->next = pos;//新节点的next指向pos
	pos->prev = newnode;//pos的prev指向newnode
}

// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);//此节点不为空

	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即上一个节点
	ListNode* next = pos->next;//next存储pos的next中的地址,即下一个节点
	prev->next = next;//上一个节点的next指向pos的next,即下一个节点
	next->prev = prev;//下一个节点的prev指向pos的prev,即上一个节点
	free(pos);//释放pos所在的空间
}

五、SList.h

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#include"List.h"

ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
//创建一个新节点
{
	ListNode* newnode = malloc(sizeof(ListNode));
	//malloc分配大小,是一个ListNode结构体的大小
	newnode->data = x;//将新节点的data字段设置为参数x的值
	newnode->next = NULL;//给新节点的next存储的地址置空
	newnode->prev = NULL;//给新节点的prev存储的地址置空

	return newnode;
}

//void ListInit(ListNode* phead)
初始化了链表的新节点
//{
//	phead = BuyListNode(0);//phead指向了这个新创建的节点
//	phead->next = phead;//将phead的 next 指向其自身
//	phead->prev = phead;//将phead的 prev 指向其自身
//}

ListNode* ListInit()
//创建头节点
{
	ListNode* phead = BuyListNode(0);//phead指向了这个新创建的节点
	phead->next = phead; // 将phead的 next 指向其自身
	phead->prev = phead; // 将phead的 prev 指向其自身

	return phead;//返回phead,即头节点
}


void ListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//phead不为空
	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//cur指向的不是自己
	{
		ListNode* next = cur->next;//next指向下一个节点
		free(cur);//释放cur所在的空间
		cur = next;//cur指向下一个节点
	}

	free(phead);//释放头节点所在的空间
	phead = NULL;//头节点置空

}

void ListPrint(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//此节点不为空

	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//cur不是指向的自己(头节点)
	{								
		printf("%d ", cur->data);
		//打印cur存储的数据,即下一个地址的数据(因为有头节点)
		cur = cur->next;//指向下一个节点
	}
	printf("\n");
}


void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
//x = 0,尾插
{
	//assert(phead);//phead不为空
	//ListNode* tail = phead->prev;//tail存储phead的prev中的地址,即最后一个节点
	//ListNode* newnode = BuyListNode(x);//创建一个新节点
	//
	//tail->next = newnode;//上一个节点的next指向新节点
	//newnode->prev = tail;//新节点的prev指向phead
	//newnode->next = phead;//新节点的next指向phead
	//phead->prev = newnode;//上一个节点的prev指向新节点
	ListInsert(phead, x);//可以用插入来表示尾插
}



//void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
x = 0,头插
//{
//	assert(phead);//此节点不为空
//
//	ListNode* first = phead->next;//first存储phead的next中的地址,即下一个节点
//	ListNode* newnode = BuyListNode(x);//在x处创建一个新节点
//
//	// phead newnode first
//	phead->next = newnode;//下一个节点的next指向新节点
//	newnode->prev = phead;//新节点的prev指向此节点
//	newnode->next = first;//新节点的next指向此节点
//	first->prev = newnode;//下一个节点的prev指向新节点
//}

void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空

	//顺序不能换
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	newnode->next = phead->next;//存储phead的next,即下一个节点
	phead->next->prev = newnode;//下一个节点的prev指向newnode

	phead->next = newnode;//下一个节点的next 指向 newnode
	newnode->prev = phead;//newnode的prev 指向 phead
	//ListInsert(phead->next, x);//可以用插入来表示头插
}

void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//phead不为空
	assert(phead->next != phead);

	ListNode* first = phead->next;//先first存储phead的next中的地址,即phead的下一个节点
	ListNode* second = first->next;//再second存储下一个的节点的next中的地址,即下下个节点
	phead->next = second;//phead的next指向下下一个节点
	second->prev = phead;//下下一个节点的prev指向phead

	free(first);//下一个节点的空间被释放
	first = NULL;//first置空

	//ListErase(phead->next);//可以用删除表示头删
}

void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	/*assert(phead->next != phead);

	ListNode* tail = phead->prev;//先tail存储phead的prev中的地址,即上一个节点
	ListNode* prev = tail->prev;//prev存储上一个节点的prev中的地址,即上上一个节点

	prev->next = phead;//上上个节点的next指向phead
	phead->prev = prev;//phead的prev指向上上个节点

	free(tail);//释放tail存储的空间,即上个节点的空间
	tail = NULL;//tail置空
	*/

	ListErase(phead->prev);//可以用删除表示尾删
}

ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//此节点不为空
	ListNode* cur = phead->next;//cur存储phead的next中的地址,即下一个节点
	while (cur != phead)//不是头节点
	{
		if (cur->data == x)//如果是要查找的地址
		{
			return cur;//找到了返回这个地址
		}

		cur = cur->next;//指向下一个节点
	}

	return NULL;//没有找到,返回空
}

// pos位置之前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);//此节点不为空
	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即pos上一个节点
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);//创建一个新节点

	// prev newnode pos
	prev->next = newnode;//上一个节点的next指向newnode
	newnode->prev = prev;//新节点的prev指向上一个节点
	newnode->next = pos;//新节点的next指向pos
	pos->prev = newnode;//pos的prev指向newnode
}

// 删除pos位置的值
void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);//此节点不为空

	ListNode* prev = pos->prev;//prev存储pos的prev中的地址,即上一个节点
	ListNode* next = pos->next;//next存储pos的next中的地址,即下一个节点
	prev->next = next;//上一个节点的next指向pos的next,即下一个节点
	next->prev = prev;//下一个节点的prev指向pos的prev,即上一个节点
	free(pos);//释放pos所在的空间
}

六、Test.c

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#include"List.h"

void TestList1()
{
	ListNode* plist = ListInit();//plist为头节点
	ListPushBack(plist, 1);
	ListPushBack(plist, 2);
	ListPushBack(plist, 3);
	ListPushBack(plist, 4);
	ListPrint(plist);

	ListPushFront(plist, 0);
	ListPushBack(plist, -1);
	ListPrint(plist);

	/*ListPopFront(plist);
	ListPopFront(plist);
	ListPopFront(plist);
	ListPrint(plist);

	ListPopBack(plist);
	ListPrint(plist);

	ListDestory(plist);*/

}

int main()
{
	TestList1();

	return 0;
}

今天就先到这了！！！

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原始发表：2023-12-24，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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存储
数据结构
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1.7K0
为什么说AI将是下一代网盘的基石？
【AList】摆脱数据绑架，实现私人网盘自由-网盘搭建及进阶
httpswindowslinux网络安全官方文档
许多朋友都有使用过网盘，像比较大的百度网盘、天翼云盘以及新用户就送2T的123盘，但是也有不少刚需注重隐私的朋友搭建私有网盘，这就需要用到一些网盘系统，像nextcloud就是其中一种。有用过的网友就知道，webdav协议的网盘可以直接挂载到windows系统，当成文件目录使用，我感觉用起来很方便。
羽翼博客
2023/01/31
5.2K0
Alist宝塔部署及其美化
教程网站存储部署反向代理
在过去，我的Alist一直作为本地服务运行，它承载着我托管各种杂七杂八的网盘的重任，比如收集文件用的坚果云，存放资源的蓝奏云，放课程视频的百度云。最近我才意识到，这个好像可以在服务器上部署！因此，我决定将我的Alist部署到服务器上，这不仅提升了访问的便捷性，也让我的服务更加稳定可靠，我也会在上面分享一些我的代码文件，但是因为带宽原因，我不会放大于10MB的文件，防止给大家带来不好的体验。
柳神
2024/06/05
1.2K0
Alist宝塔部署及其美化
给你的NAS无限可能，安装小晓雅全家桶影音库
nas
家庭存储和娱乐的需求日益增长。无论是高清电影、电视剧，还是音乐和照片，我们都希望有一个稳定且高效的系统来管理和享受这些资源。而网络附加存储（NAS）作为家庭数据中心的核心，其功能的强大与否直接决定了我们的体验。
星哥玩云
2024/08/28
2000
给你的NAS无限可能，安装小晓雅全家桶影音库
如何在Windows部署Alist全平台网盘神器并结合内网穿透实现公网访问本地网盘
内网穿透域名windows部署管理
AList 是一个支持多种存储，支持网页浏览和 WebDAV的文件列表程序，可以实现多种网盘挂载为硬盘，并可以挂载不限量的网络资源。或者说是一个网盘聚合器，可以将你的网盘挂载到一起，方便统一管理，简单的说 通过本地浏览器管理多种网盘的程序，重点是免费！
aosei
2024/03/22
3K0
如何在Windows部署Alist全平台网盘神器并结合内网穿透实现公网访问本地网盘
懒人福音！CasaOS设备上轻松部署小雅AList，内网穿透远程观影不是梦！
登录管理内网穿透域名部署
本文主要介绍如何在安装了轻NAS系统CasaOS的小主机中部署小雅AList，并使用AList挂载小雅alist，结合cpolar内网穿透工具轻松实现远程访问小雅中的海量资源。无需公网IP，也不用设置路由器那么麻烦。
E绵绵
2024/11/15
1.4K0
懒人福音！CasaOS设备上轻松部署小雅AList，内网穿透远程观影不是梦！
【教程】宝塔面板安装 AList （非一键安装）
网站程序后端教程前端
经历了 2016 年的云盘关停潮之后，百度网盘和腾讯微云成为互联网企业中的行业代表，现在阿里也带来了两款云盘产品，分别是阿里云盘和 Teambition，今天我们要说的是前者，之前很多用过OneDrive列表程序风靡一段时间后因不稳定等原因被纷纷抛弃了，听闻也从阵营中换到了Fast大家庭，直到现在阿里推出的云盘，也好刚好Xhofe大佬开发了一个列表程序，今天我们就来讲一下如何在宝塔面板上搭建吧！
听闻所见
2023/08/02
3.4K0
拒绝充钱提速，快来搭建自己的网络云盘吧！！
存储文件存储开源数据库sql
说起百度网盘，想必大家都对那蜗牛般的下载速度咬牙切齿 o(≧口≦)o，每次看到那一百出头的下载速度，我就想着如果我自己有自己的网盘就好了，安心又快速！
永恒君
2022/12/06
1.6K0
拒绝充钱提速，快来搭建自己的网络云盘吧！！
告别“限速”，个人网盘进入云时代
存储费用中心
在数字经济广泛渗透的条件下，个人网盘市场也得到了长足发展。而在5G和AI的加持下，个人网盘不断进行技术融合和迭代，云盘已然成为互联网用户以及智能设备存储的基本服务，而其应用场景也顺理成章地开始向各个细分领域拓展。
刘旷
2022/12/27
2K0
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个人网盘分享·Alist的安装配置和使用
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星哥玩云0
LV.5
这个人很懒，什么都没有留下～
文章
4.7K
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8.4K
排名
26
专栏
1
目录
  • 一、双向链表的概念
  • 二、 双向链表的优缺点分析​与对比
    • 2.1双向链表特点：
    • 2.2双链表的优劣：
    • 2.3循环链表的优劣
    • 2.4 顺序表和链表的优缺点分析​
  • 三、带头双向循环链表增删改查实现
    • 3.1SList.c
    • 3.2创建一个新节点、头节点
    • 3.3头插
    • 3.4尾插
    • 3.5头删
    • 3.6尾删
    • 3.7查找
    • 3.8删除
    • 3.9插入
    • 3.10查找
    • 3.11打印链表
    • 3.12销毁链表
  • 四、简化链表，用插入和删除代替其他插入删除
  • 五、SList.h
  • 六、Test.c
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