数据结构——带头双向循环链表
前言
``
- 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，
本次我们来实现带头双向循环链表的增删查改
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）：
》
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原始发表：2024-04-16，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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