数据结构 之 带头循环双链表

在数据结构中我们经常会接触到链表，链表也分好多种，带头结点和不带头结点、循环和不循环、单向链表和双向链表

而在众多不同结构的链表中 带头循环双链表可以说是一种最优的链表结构

相比于单链表只能访问当前结点的后续结点的局限性，双链表既可以访问前面结点也可以访问后面结点

其次循环的情况下相比于非循环的链表在访问尾节点时，非循环的链表余姚遍历整个链表才能访问尾节点，而循环链表由于它的循环特性，不用遍历链表，头结点前一个结点就是尾节点，在访问速度上大大优于非循环链表

带头相对于不带头在对链表头插时候不会改变头结点的地址，不带头的每次头插和头删都会改变头指针，而带头结点可以解决这个问题

定义我们双链表结点的结构体，包括三个部分，_next和_prev指针分别指向下一个和前一个结点，_data用来存放数据

typedef  int  DataType ;

typedef  struct  DListNode //结点

{

        struct  DListNode * _next;

        struct  DListNode * _prev;

        DataType  _data;

} DListNode ;

对于双链表的基础操作包括结点的插入，结点的删除，寻找某个结点，打印链表，销毁链表等

DListNode* BuyDListNode( DataType  x ); //创建新结点

DListNode * DListInit(); //双链表初始化

void  DListDestory( DListNode *  head ); //销毁链表

void  DListPrint( DListNode *  head ); //打印链表

void  DListPushBack( DListNode *  head ,  DataType  x ); //尾插

void  DListPushFront( DListNode *  head ,  DataType  x ); //头插

void  DListPopBack( DListNode *  head ); //尾删

void  DListPopFront( DListNode *  head ); //头删

DListNode * DListFind( DListNode *  head ,  DataType  x ); //寻找值为x的结点，返回它的地址

void  DListInsert( DListNode *  pos ,  DataType  x ); //在pos位置插入值为x的新结点

void  DListErase( DListNode *  pos ); //删除pos位置结点

创建新的结点时用malloc申请空间，注意要判断是否申请成功，同时对_data赋值，对_prev 和_next指针置空，返回新开辟的结点地址

DListNode * BuyDListNode( DataType  x )//创建新的结点

{

        DListNode * NewNode = ( DListNode *)malloc( sizeof ( DListNode ));

        if  (NewNode)

       {

              NewNode->_data =  x ;

              NewNode->_next =  NULL ;

              NewNode->_prev =  NULL ;

               return  NewNode;

       }

        return  NULL ;

}

带头循环双链表初始化时是初始化链表的 头Head，同样用malloc申请空间，此时链表里面为空，但是由于是循环链表，所以这块对 Head->_next 和Head->_prev都指向头，也就是自己本身,返回Head的地址

DListNode * DListInit() //链表初始化

{

        DListNode * Head = ( DListNode *)malloc( sizeof ( DListNode ));

        if  (Head)

       {

              Head->_next = Head;

              Head->_prev = Head;

               return  Head;

       }

        return  NULL ;

}

插入操作

void  DListPushBack( DListNode *  head ,  DataType  x ) //尾插

{

        DListNode * NewNode = BuyDListNode( x );

        DListNode * cur =  head ;

        while  (cur->_next !=  head )

       {

              cur = cur->_next;

       }

       cur->_next = NewNode;

       NewNode->_prev = cur;

       NewNode->_next =  head ;

        head ->_prev = NewNode;

}

void  DListPushFront( DListNode *  head ,  DataType  x ) //头插

{

        DListNode * NewNode = BuyDListNode( x );

        DListNode * cur =  head ->_next;

        head ->_next = NewNode;

       NewNode->_prev =  head ;

       NewNode->_next = cur;

       cur->_prev = NewNode;

}

void  DListInsert( DListNode *  pos ,  DataType  x ) //在pos位置插入值为x的新的结点

{

        DListNode * tmp =  pos ->_prev;

        DListNode * NewNode = BuyDListNode( x );

       tmp->_next = NewNode;

       NewNode->_prev = tmp;

       NewNode->_next =  pos ;

        pos ->_prev = NewNode;

}

删除操作

void  DListPopBack( DListNode *  head ) //尾删

{

        DListNode * cur =  head ->_prev->_prev;

       free( head ->_prev);

        head ->_prev = cur;

       cur->_next =  head ;

}

void  DListPopFront( DListNode *  head ) //头删

{

        DListNode * cur =  head ->_next->_next;

       free( head ->_next);

        head ->_next = cur;

       cur->_prev =  head ;

}

void  DListErase( DListNode *  pos ) //删除pos位置结点

{

        DListNode * tmp1 =  pos ->_prev;

        DListNode * tmp2 =  pos ->_next;

       tmp1->_next = tmp2;

       tmp2->_prev = tmp1;

        free(pos);

        pos = NULL;

}

寻找值为x的结点

DListNode * DListFind( DListNode *  head ,  DataType  x ) //寻找值为x的结点，返回它的地址

{

        DListNode * tmp =  head ->_next;

        while  (tmp->_next !=  head ->_next)

       {

               if  (tmp->_data ==  x )

              {

                      return  tmp;

              }

              tmp = tmp->_next;

       }

        return  NULL ;

}

打印链表

void  DListPrint( DListNode *  head ) //打印链表

{

        assert ( head );

        DListNode * cur =  head ;

       printf( "Head->" );

        while  (cur->_next !=  head )

       {

              cur = cur->_next;

              printf( "%d->" , cur->_data);

       }

       printf( "Head\n" );

}

销毁链表

void  DListDestory( DListNode *  head )

{

        if  ( head  ==  NULL )

       {

               return ;

       }

        DListNode * cur1 =  head ;

        DListNode * cur2 =  head ->_next;

        while  (cur2)

       {

              free(cur1);

              cur1 = cur2;

              cur2 = cur2->_next;

       }

}