实现带头双向循环链表
带头双向循环链表
描述：一个节点内包含两个指针，一个指向上一个节点，另一个指向下一个节点。哨兵位指向的下一个节点为头节点，哨兵位的上一个指向尾节点。
结构优势：高效率找尾节点；高效率插入与删除；无需判断多种复杂情况，如尾节点、空节点等。
实现带头双向循环链表
☀️list.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#pragma once
#include☀️list.c
BuyListNode节点创建函数（）
ListNode* BuyListNode(DataType x) {
ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if (node == NULL) {
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
node->data = x;
node->prev = NULL;
node->next = NULL;
return node;
}
InitList链表初始化函数（）
ListNode* InitList() {
ListNode* phead = BuyListNode(0);
phead->next = phead;
phead->prev = phead;
return phead;
}
DestroyList链表销毁函数（）
void DestroyList(ListNode* phead) {
assert(phead);
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead) {
ListNode* curnext = cur->next;
free(cur);
cur = curnext;
}
free(phead);
}
打印节点信息函数Print（）
void Print(ListNode* phead) {
assert(phead);
printf("phead<=>");
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead) {
printf("%d<=>", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
统计节点个数函数CountSize（）
int CountSize(ListNode* phead) {
assert(phead);
int size = 0;
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead) {
size++;
cur = cur->next;
}
return size;
}
在pos位置节点前插入函数Insert（）
//在pos前插入
void Insert(ListNode* pos, DataType x) {
assert(pos);
ListNode* posprev = pos->prev;
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
posprev->next = newnode;
newnode->prev = posprev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
删除pos位置节点函数Erase（）
void Erase(ListNode* pos) {
assert(pos);
ListNode* posprev = pos->prev;
ListNode* posnext = pos->next;
free(pos);
posprev->next = posnext;
posnext->prev = posprev;
}
尾插（两种方法）PushBack1（）&PushBack2（）
void PushBack1(ListNode* phead, DataType x) {
ListNode* tail = phead->prev;
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
}
void PushBack2(ListNode* phead, DataType x) {
//尾插就相当于在哨兵位head前插入
Insert(phead, x);
}
尾删（两种方法）PopBack1（）&PopBack2（）
void PopBack1(ListNode* phead) {
assert(phead);
assert(phead->next != phead);
ListNode* tail = phead->prev;
ListNode* tailprev = tail->prev;
free(tail);
tailprev->next = phead;
phead->prev = tailprev;
}
void PopBack2(ListNode* phead) {
//尾节点就是phead的prev节点
Erase(phead->prev);
}
头插（两种方法）PushFront1（）&PushFront2（）
void PushFront1(ListNode* phead, DataType x) {
assert(phead);
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
ListNode* pheadnext = phead->next;
newnode->next = pheadnext;
pheadnext->prev = newnode;
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
}
void PushFront2(ListNode* phead, DataType x) {
//头插就相当于在phead后一个节点的前面插入
assert(phead);
Insert(phead->next, x);
}
头删（两种方法）PopFront1（）&PopFront2（）
void PopFront1(ListNode* phead) {
assert(phead);
assert(phead->next != phead);
ListNode* first = phead->next;
ListNode* second = first->next;
free(first);
phead->next = second;
second->prev = phead;
}
void PopFront2(ListNode* phead) {
//头节点时哨兵位phead的下一个节点
Erase(phead->next);
}
☀️测试
测试尾插：test_PushBack(（）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"list.h"
void test_PushBack() {
ListNode* plist = InitList();
PushBack1(plist, 1);
PushBack1(plist, 2);
PushBack1(plist, 3);
PushBack2(plist, 1);
PushBack2(plist, 2);
PushBack2(plist, 3);
Print(plist);
DestroyList(plist);
}
测试结果：
测试尾删：test_PopBack（）
void test_PopBack() {
ListNode* plist = InitList();
PushBack1(plist, 1);
PushBack1(plist, 2);
PushBack1(plist, 3);
PushBack2(plist, 1);
PushBack2(plist, 2);
PushBack2(plist, 3);
Print(plist);
PopBack1(plist);
Print(plist);
PopBack2(plist);
Print(plist);
DestroyList(plist);
}
测试结果：
测试头插：test_PushFront（）
void test_PushFront() {
ListNode* plist = InitList();
PushFront1(plist, 1);
PushFront1(plist, 2);
PushFront1(plist, 3);
PushFront2(plist, 1);
PushFront2(plist, 2);
PushFront2(plist, 3);
Print(plist);
DestroyList(plist);
}
测试结果：
测试头删：test_PopFront（）
void test_PopFront() {
ListNode* plist = InitList();
PushFront1(plist, 1);
PushFront1(plist, 2);
PushFront1(plist, 3);
PushFront2(plist, 1);
PushFront2(plist, 2);
PushFront2(plist, 3);
Print(plist);
PopFront1(plist);
Print(plist);
PopFront2(plist);
Print(plist);
DestroyList(plist);
}
测试结果：
测试用主函数
int main() {
//测试尾插
test_PushBack();
//测试尾删
test_PopBack();
//测试头插
test_PushFront();
//测试头删
test_PopFront();
}