【数据结构】带头双向循环链表实现增删查改功能(附完整源码和注释)
文章目录
- 一、接口介绍
- 二、接口实现
- 三、完整源码
-
- 1. List.h
- 2. List.c
一、接口介绍
typedef int ListDataType;
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* next;
struct ListNode* prev;
ListDataType data;
}ListNode;
// 创建返回链表的头结点
ListNode* ListInit();
// 双向链表销毁
void ListDestroy(ListNode* phead);
// 动态申请结点
ListNode* BuyNode(ListDataType x);
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* phead);
// 双向链表判空
bool ListEmpty(ListNode* phead);
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, ListDataType x);
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* phead);
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* phead, ListDataType x);
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* phead);
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, ListDataType x);
// 双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(ListNode* pos);
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, ListDataType x);
二、接口实现
// 创建返回链表的头结点
ListNode* ListInit()
{
ListNode* phead = BuyNode(-1);//头结点，无效数据
//头结点两个指针都指向自己
phead->next = phead;
phead->prev = phead;
return phead;
}
// 双向链表销毁
void ListDestroy(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表，逐个删除
while (cur != phead)
{
ListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);//删除头结点
}
// 动态申请结点
ListNode* BuyNode(ListDataType x)
{
//动态申请结点
ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if (node == NULL)//判断是否开辟成功
{
perror("malloc");//显示报错信息
return NULL;//返回空指针
}
//初始化指针域
node->next = NULL;
node->prev = NULL;
//初始化数据域
node->data = x;
return node;//返回新结点
}
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
printf("<=>head<=>");
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表
while (cur != phead)//循环链表的遍历条件，是cur不为头结点
{
//逐个打印
printf("%d<=>", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
// 双向链表判空
bool ListEmpty(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
return phead->next == phead;//只有头结点则返回true，否则返回false
}
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
ListNode* tail = phead->prev;//找尾
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
}
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
assert(!ListEmpty(phead));//断言，保证链表不为空，才能删除
ListNode* tail = phead->prev;//找尾
ListNode* tailprev = tail->prev;//尾结点的前一个
phead->prev = tailprev;
tailprev->next = phead;
free(tail);//释放尾结点
}
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
newnode->next = phead->next;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
}
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
assert(!ListEmpty(phead));//断言，保证链表不为空，才能删除
ListNode* first = phead->next;
phead->next = first->next;
first->next->prev = phead;
free(first);
}
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, ListDataType x)//在pos前插
{
assert(pos);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
ListNode* prev = pos->prev;
prev->next = newnode;
newnode->prev = prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
// 双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(ListNode* pos)
{
assert(pos);
//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用，同时指针不为空才能free
ListNode* prev = pos->prev;
prev->next = pos->next;
pos->next->prev = prev;
free(pos);
}
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表，逐个判断
while (cur!=phead)
{
if (cur->data == x)//找到则返回地址
return cur;
cur = cur->next;
}
return NULL;//没找到则返回空指针
}
上述代码都包含了详细的注释，如果还有不清楚的地方欢迎与我交流。
另外，在学习数据结构的过程中，多实践很重要，一定要自己敲代码实现一遍，同时多画图理解，才能学好数据结构。
下面是完整源码，有需要的小伙伴可以自取。
三、完整源码
1. List.h
#pragma once
#include2. List.c
#include"List.h"
// 创建返回链表的头结点
ListNode* ListInit()
{
ListNode* phead = BuyNode(-1);//头结点，无效数据
//头结点两个指针都指向自己
phead->next = phead;
phead->prev = phead;
return phead;
}
// 双向链表销毁
void ListDestroy(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表，逐个删除
while (cur != phead)
{
ListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);//删除头结点
}
// 动态申请结点
ListNode* BuyNode(ListDataType x)
{
//动态申请结点
ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if (node == NULL)//判断是否开辟成功
{
perror("malloc");//显示报错信息
return NULL;//返回空指针
}
//初始化指针域
node->next = NULL;
node->prev = NULL;
//初始化数据域
node->data = x;
return node;//返回新结点
}
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
printf("<=>head<=>");
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表
while (cur != phead)//循环链表的遍历条件，是cur不为头结点
{
//逐个打印
printf("%d<=>", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
// 双向链表判空
bool ListEmpty(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
return phead->next == phead;//只有头结点则返回true，否则返回false
}
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
ListNode* tail = phead->prev;//找尾
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
}
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
assert(!ListEmpty(phead));//断言，保证链表不为空，才能删除
ListNode* tail = phead->prev;//找尾
ListNode* tailprev = tail->prev;//尾结点的前一个
phead->prev = tailprev;
tailprev->next = phead;
free(tail);//释放尾结点
}
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
newnode->next = phead->next;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
}
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
assert(!ListEmpty(phead));//断言，保证链表不为空，才能删除
ListNode* first = phead->next;
phead->next = first->next;
first->next->prev = phead;
free(first);
}
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, ListDataType x)//在pos前插
{
assert(pos);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* newnode = BuyNode(x);//创建新结点
ListNode* prev = pos->prev;
prev->next = newnode;
newnode->prev = prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
// 双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(ListNode* pos)
{
assert(pos);
//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用，同时指针不为空才能free
ListNode* prev = pos->prev;
prev->next = pos->next;
pos->next->prev = prev;
free(pos);
}
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, ListDataType x)
{
assert(phead);//断言，保证传入指针不为空，方便后面解引用
ListNode* cur = phead->next;
//遍历链表，逐个判断
while (cur!=phead)
{
if (cur->data == x)//找到则返回地址
return cur;
cur = cur->next;
}
return NULL;//没找到则返回空指针
}