带头节点的双向带头循环链表
一.逻辑结构:
双向带头链表有一个数值域和两个指针域。一个头节点，前驱指向最后一个节点，后继指向第一个节点；每一个节点有一个前驱和一个后继，分别 指向前一个节点和后一个节点；链表的最后一个节点的后继指向链表的头节点。
二.功能：
双向带头链表中实现的功能有：初始化链表、头插、尾插、头删、尾删，在pos位置之前插入一个节点、删除pos位置的节点
三.链表的结构
#define LTDataType int;
typedef struct ListNode
{
//数值域
LTDataType data;
//指针域（后继）
struct ListNode* next;
//指针域（前驱）
struct ListNode* prev;
}ListNode;
四.头文件声明
#pragma once
//带头双向链表，在任意位置插入删除的时间复杂度都是O(1),查找时为O(N)
#include五.功能的实现：
**1. 开辟空间：**在实现其他功能之前，我们首先要开辟空间来存放链表的节点
ListNode* BuyListNode(LTDatatype x)
{
ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
//将节点的数值域赋值为x
phead->data = x;
//将节点的前驱和后继置空
phead->next = NULL;
phead->prev = NULL;
return newnode;
}
2.初始化链表：
我们需要在初始化中生成一个头节点，可以使用传参或返回值的方式得到头结点的地址
这里使用的是返回值的方式。
ListNode* ListInit()
{
//将头结点的数值域赋值为0，并且将其前驱后继置空
ListNode* phead = BuyListNode(0);
phead->next = NULL;
phead->prev = NULL;
return phead;
}
3.查找：
这个功能可以帮助我们找到节点的地址，也能帮助我们实现其他功能
//找到时返回cur，cur为数值x所在的节点的地址；没有找到或链表为空时返回NULL
ListNode* ListFind(ListNode* phead,TLDatatype x)
{
assert(phead);
//cur的地址为第一个节点的地址
ListNode* cur = phead->next;
/*当cur==phead时，链表已经被遍历了一次，没有找到，返回NULL;链表若
为空,则返回NULL*/
while(cur->next !=phead)
{
if(cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
4. 在pos位置之前插入一个节点：
我们先实现这个功能；头插的功能可以使用这段代码实现。
逻辑表示：
//pos为使用查找功能ListFind返回的地址
void ListInsert(ListNode* pos，LTDatatype x)
{
assert(pos);
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
pos->prev = prev;
prev->next = newnode;
newnode->prev = prev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
5. 删除pos位置的节点：
逻辑表示：
ListNode* ListErase(ListNode* pos)
{
assert(pos);
ListNode* next= pos->next;
ListNodde* prev = pos->prev;
prev->next = next;
next->prev = prev;
free(pos);
pos=NULL;
}
6.头插：头插可以使用ListFinde和ListInsert辅助实现：
（1）基本实现：
void ListPushFront(ListNode* phead,LTDatatype x)
{
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
ListNode* next = phead->next;
newnode->prev = phead;
newnode->next = next;
next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}
(2)ListInsert辅助实现：
//先使用ListFind找到第一个节点的位置pos
void ListPushFront(ListNode* phead,LTDataType x)
{
ListNode* pos = phead->next;
ListInsert(pos, x);
}
7. 尾插：
（1）基本实现：
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
ListNode* tail = phead->prev;
ListNode* newnode = BuyListNode(x);
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
//在有头节点的情况下，即使链表中只有一个头节点，尾插也可以顺利进行。
}
（2）ListInsert辅助实现：
//如果通过调用ListInsert来实现尾插，则需要将pos设定在头节点的位置
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
ListNode* pos = phead;
ListInsert(pos, x);
}
8.头删
（1）基本实现：
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
assert(phead;)
//判断链表是否为空
if(phead->next !=phead)
{
//first为第一个节点，second为第二个节点
ListNode* first=phead->next;
ListNode* second = first->next;
phead->next=second;
second->prev=phead;
}
else
{
printf("链表为空，删除失败");
}
free(first);
first=NULL;
}
逻辑表示：
（2）利用ListErase辅助实现：
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
assert(phead);
if (phead->next == phead)
{
printf("链表为空");
}
else
{
ListNode* pos = phead->next;
ListErase(pos);
}
}
9.尾删
（1）基本实现：
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
assert(phead);
if(phead->next !=phead)
{
ListNode* last = phead->prev;
ListNode* last2 = last->prev;
last2->next = phead;
phead->prev = last2;
free(last);
last=NULL;
}
}
(2)利用ListErase实现：
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
assert(phead);
if(phead->next !=phead)
{
ListNode* pos = phead->prev;
ListErase(pos);
}
}
10.销毁链表：
void ListDestory(ListNode* phead)
{
assert(phead);
ListNode* cur = phead->next;
while(cur !=phead)
{
ListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);
phaed=NULL;
printf("链表销毁成功");
}
11.打印链表：
void ListPrint(ListNode* phead)
{
assert(phead);
ListNode* cur = phead->next;
while(cur != phead)
{
printf("%d ",cur->data);
cur = cur->next;
}
}