数据结构手把手教学——双向循环链表

一、双向循环链表

二、用C语言实现双向循环链表

1、构造存储结构

typedef int datatype;

typedef struct doublelist{
     
      datatype data;
      struct doublelist *next, *prev;
}double_list, *double_plist;

2、初始化

初始化主要工作：①申请头结点内存空间；②head->next = head; head->prev = head;

3、插入结点

(1)、向p指向的结点后面插入new指向的结点

步骤①：new->next = p->next;
步骤②：p->next->prev = new;
步骤③：new->prev =p;
步骤④：p->next = new;

/* 向p指向的结点后面插入new指向的结点 */
void insert_doublelist_behind(double_plist p, double_plist new)
{
     
      new->next = p->next;
      p->next->prev = new;
      new->prev = p;
      p->next = new;
}

(2)、向p指向的结点前面插入new指向的结点

步骤①：new->prev = p->prev;
步骤②：p->prev->next = new;
步骤③：new->next = p;
步骤④：p->prev = new;

/* 向p指向的结点前面插入new指向的结点 */
void insert_doublelist_tail(double_plist p, double_plist new)
{
     
      new->prev = p->prev;
      p->prev->next = new;
      new->next = p;
      p->prev = new;
}

4、删除结点

(1)、删除p指向的结点后面的结点

t = p->next;
p->next = t->next;
t->next->prev = p;
free(t);

/* 删除p指向的结点后面的结点 */
void delete_doublelist_post(double_plist p)
{
           
      double_plist t = NULL;
      
      t = p->next;
      p->next = t->next;
      t->next->prev = p;
      free(t);
}

(2)、删除p指向的结点前面的结点

t = p->prev;
p->prev = t->prev;
t->prev->next = p;
free(t);

/* 删除p指向的结点前面的结点 */
void delete_doublelist_prev(double_plist p)
{
     
      double_plist t = NULL;

      t = p->prev;
      p->prev = t->prev;
      t->prev->next = p;
      free(t);
}

(3)、删除p指向的结点

p->prev->next = p->next;
p->next->prev = p->prev;
free(p);

/*  删除p指向的结点*/
void delete_doublelist(double_plist p)
{
     
      p->prev->next = p->next;
      p->next->prev = p->prev;
      free(p);
}

5、判断链表是否为空

判断head->next == head 是否成立即可。

/* 判断链表是否为空 */
bool isempty_doublelist(double_plist head)
{
     
      if (head == head->next)
      {
     
            return true;
      }
      else
      {
     
            return false;
      }  
}

6、打印链表

void show_doublelist(double_plist head)
{
     
      double_plist p = NULL;

      for (p = head->next; p != head; p = p->next)
      {
     
            printf("%d\t", p->data);
      }
      printf("\n");
}

三、练习题

用双向循环链表实顺序递增存储若干自然数，比如输入一个整数10，则建立一个双向循环链表，里面的每个节点分别存放1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，然后通过某些操作，将其重新排列成1，3，5，7，9，10，8，6，4，2，即奇数升序偶数降序，并在屏幕上打印出来。

1、创建链表

/* 创建链表 */
void create_doublelist(double_plist head)
{
     
      int n = 0;
      int i = 0;
      double_plist new = NULL;

      printf("请输入要插入的数据个数：");
      scanf("%d", &n);

      for (i=0; i<n; i++)
      {
     
            new = (double_plist)malloc(sizeof(double_list));
            if (NULL == new)
            {
     
                  perror("malloc");
                  exit(1);
            }
            printf("输入要插入的第%d个数据：", i+1);
            scanf("%d", &(new->data));

            /* 使用前插方法 */
            insert_doublelist_tail(head, new);
            show_doublelist(head);
      }
}

2、排序

/* 排序 */
void sort_doublelist(double_plist head)
{
     
      double_plist p = NULL;
      double_plist t = NULL;

      p = head->prev;   /* p指向最后那个结点，从后往前找 */
      while (p != head)
      {
     
            if (1 == (p->data % 2))    /* 判断是否为奇数 */
            {
     
                  p = p->prev; /* 如果是奇数，p往前移 */
            }
            else  /* 偶数 */
            {
     
                  t = p; /* 保存这个结点的数据 */
                  p = p->prev; /* p继续往前移 */
                  delete_doublelist(t);   /* 删除这个结点，但不释放它，还继续保存数据 */
                  insert_doublelist_tail(head, t); /* 将t结点作为新结点插入到head结点后面 */
                  show_doublelist(head);
            }
            
      }
}

3、main函数

int main(void)
{
     
      double_plist head = NULL;

      init_doublelist(&head);
      create_doublelist(head);
      sort_doublelist(head);

      return 0;
}

4、实验结果

四、完整代码

https://github.com/sanjaywu/DataStructure