双向链表概念
双向链表也叫双链表是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。
双链表结点
双向链表的创建一般有两种方式，一种是添加头结点的,一种是不添加头结点的，而添加头结点的方式，在首元结点的位置进行节点的删除和插入操作会比较方便，所以以下内容均在具有头结点的前提下进行的。
方便代码习惯一般先定义一些宏
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
//定义结点
typedef struct Node{
ElemType data;
struct Node *prior;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node * LinkList;
创建一个双向链表，首先要先创建一个头结点，并且将头结点的将头结点的前驱和后继都指向空，data=-1只是自己定义的一种为空的方式，代码如下
Status CreateTwoLinkedList(LinkList *L){
//创建一个头结点
*L= (LinkList)malloc(sizeof(Node));
//将头结点的前驱和后继都指向空
(*L)->prior = NULL;
(*L)->next = NULL;
//data=-1
(*L)->data = -1;
return OK;
}
空链表赋值（尾插法）
Status EmptyLinkedListValue(LinkList *L){
LinkList p = *L;
//为了操作方便先增加一些数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
LinkList temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
temp->prior=NULL;
temp->next=NULL;
temp->data = i;
//为新增的结点建立双向链表的关系
//p的后继结点为temp
p->next = temp;
//temp的前驱结点为p
temp->prior = p;
//记录最后一个插入的结点位置，为了方便下次插入
p = temp;
}
return OK;
}
打印双向链表
void display(LinkList L){
LinkList temp = L->next;
if(temp == NULL){
printf("打印的双向链表为空!\n");
return;
}
while (temp) {
printf("%d ",temp->data);
temp = temp->next;
}
printf("\n");
}
双向链表的插入
- 先判断插入的位置是否符合要求，如果插入的位置不满足条件，我们直接返回一个ERROR
- 如果插入的位置合法则插入新节点,首先要创建一个新节点
- 将p指向头结点
- 找到要插入的前一个位置
- 如果插入的位置超过链表本身的长度
- 判断插入位置是否为链表尾部，否则正常插入
我们按照上面的流程进行操作
Status LinkListInsert(LinkList *L, int i,ElemType data){
//先判断插入的位置是否符合要求，如果插入的位置不满足条件，我们直接返回一个ERROR
if(i < 1)return ERROR;
//如果插入的位置合法则插入新节点
//首先要创建一个新节点
LinkList temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
temp->prior = NULL;
temp->next = NULL;
temp->data = data;
//将p指向头结点
LinkList p = *L;
//找到要插入的前一个位置
for (int j = 1; j < i; i++) {
p = p->next;
}
// 如果插入的位置超过链表本身的长度
if(p == NULL){
return ERROR;
}
// 判断插入位置是否为链表尾部;
if (p->next == NULL) {
p->next = temp;
temp->prior = p;
}else{
p->next->prior = temp;
temp->next = p ->next;
temp->prior = p;
p->next = temp;
}
return OK;
}
删除双向链表的指定位置上的节点
- 判断删除的位置是否合法，合法情况下继续，否则直接返回ERROR
- 判断k是否大于i,或者p为空返回ERROR
- 找到删除位置的前一个结点
- 创建临时指针delTemp 指向要删除的结点,并将要删除的结点的data 赋值给*e,带回到调用函数
- 将删除结点的前一个节点的next指向删除结点的后继，删除结点后继的前驱指向删除结点的前驱
- 将删除结点空间进行free
Status LinkListDelete(LinkList *L, int i, ElemType *e){
//判断链表是否为空
if (*L == NULL) {
return ERROR;
}
int k = 1;
LinkList p =(*L);
//找到删除位置的前一个结点
while (p != NULL && k < i) {
p = p->next;
k++;
}
//判断k是否大于i,或者p为空返回ERROR
if (k>i || p == NULL) {
return ERROR;
}
//创建临时指针delTemp 指向要删除的结点,并将要删除的结点的data 赋值给*e,带回到调用函数
LinkList delTemp = p ->next;
*e = delTemp->data;
//删除节点的前驱的后继指向删除节点的后继
p->next = delTemp->next;
//删除节点的后继的前驱指向删除结点的前一个结点
delTemp->next->prior = p;
//将删除结点的空间进行释放
free(delTemp);
return OK;
}
删除双向链表指定的元素
- 遍历双向循环链表
- 判断当前结点的数据域和data是否相等,若相等则删除该结点
- 修改被删除结点的前驱结点的后继指针：将删除节点的前驱的后继指向删除结点的后继
- 修改被删除结点的后继结点的前驱指针：将删除节点的后继结点前驱指向删除结点的前驱
- 释放被删除结点p,退出循环
Status LinkListDeletVAL(LinkList *L, int data){
LinkList p = *L;
//1.遍历双向循环链表
while (p) {
//2.判断当前结点的数据域和data是否相等,若相等则删除该结点
if (p->data == data) {
//修改被删除结点的前驱结点的后继指针,参考图上步骤1
p->prior->next = p->next;
//修改被删除结点的后继结点的前驱指针,参考图上步骤2
if(p->next != NULL){
p->next->prior = p->prior;
}
//释放被删除结点p
free(p);
//退出循环
break;
}
//没有找到该结点,则继续移动指针p
p = p->next;
}
return OK;
}
在双向链表中查找元素
- 循环找到要查找的元素
- 如果结果不是-1说明元素存在，反之不存在
int selectElem(LinkList L,ElemType elem){
LinkList p = L->next;
int i = 1;
while (p) {
if (p->data == elem) {
return i;
}
i++;
p = p->next;
}
return -1;
}
双向链表更新元素
先找到更新位置的结点，直接赋值即可
Status replaceLinkList(LinkList *L,int index,ElemType newElem){
LinkList p = (*L)->next;
for (int i = 1; i < index; i++) {
p = p->next;
}
p->data = newElem;
return OK;
}
总结：以上内容只是双向链表的简单使用，如有判断条件不全面的情况，可以自己添加。如有问题请联系QQ:983217036