循环链表C语言实现

本文介绍循环链表中的单向循环链表，双向循环链表两种

第一种：单向循环链表，是在单向链表的基础上，尾结点不再指向NULL，而是指向头结点从而构成循环。如下图：

 所以相比单向链表最大的特点就是可以从尾快速循环到头，这样从任一结点出发都可访问到表中所有结点，这一优点使某些运算在单循环链表上易于实现。

注：单向链表的介绍和C语言实现可参考我另一篇文章，链表C语言实现--单向链表_into the unknown-的博客-CSDN博客

结点结构体不变，而在创建头结点和其他结点时可初始化指针域next指向头结点。

具体代码如下：

typedef int data_t;
typedef struct linklist
{
    data_t data;//数据域
    struct linklist *next;//指针域
}LinkList;

创捷头结点：

LinkList *Creat_Linklist()
{
    LinkList *head=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
    if(NULL==head)
    {
        printf("malloc error!\n");
        return NULL;
    }
    head->data=-1;
    head->next=head;
    return head;
}

头插法添加数据和单向链表一样：

void Linklist_Insert_head(LinkList *h_node,data_t data)
{
    LinkList *p=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
    if(NULL==p)
    {
        printf("malloc new node error!\n");
        return ;
    }
    p->data=data;//存数据

    p->next=h_node->next;//新节点拿到下一节点的地址
    h_node->next=p; //上一节点刷新得到新节点的地址
}

与单向链表的不同之一就是遍历链表的终止条件是结点的next指向了头结点，如下面的链表判空、打印链表等。

int Linklist_Is_Empty(LinkList *h_node)
{
    if(h_node->next==h_node)return 0;//表空返回0
    else return 1;
}

void Linklist_Show(LinkList *h_node)
{
    if(Linklist_Is_Empty(h_node)==0)
    {
        printf("表为空，无法打印\n");
        return ;
    }
    LinkList *p=h_node->next;//p指向头节点后的第一个节点
    while(p!=h_head)
    {
        printf("%d,",p->data);//打印数据
        p=p->next;

    }
}

后续链表的按位置插入，删除、查找等操作和单链表基本一样，只是链表遍历的条件变成p！=h_node,所以不再展示，下面展示两个单向循环链表的链表合并成一个链表的操作

两个单向循环链表的连接：
    void lianjie(LinkList *linka,LinkList *linkb)
{
    LinkList *p,*q,*r;
    p=linka->next;
    q=linkb->next;
    r=NULL;
    while(p->next!=linka)
    {
        p=p->next;
    }
    while(q->next!=linkb)
    {
        q=q->next;
    }
    p->next=linkb->next;
    q->next=linka;

    linkb->next=linkb;
}

第二种：双向循环链表

也是在双向链表基础上进行改进，也就是尾结点next指针指向头结点，头结点prior指针指向尾结点

如下图：

 具体代码如下：

/*===============================================
*   文件名称：lib.h
*   创 建 者：xm     
*   创建日期：2022年07月29日
*   描    述：
================================================*/
#ifndef _LIB_
#define _LIB_
#include 
#include 

typedef int data_t;
typedef struct d_node
{
    data_t data;//数据域
    struct d_node *next;//指针域
    struct d_node *prior;
}DLinkList;

//创建头节点
DLinkList *Creat_DLinklist();
//判空
int DLinklist_Is_Empty(DLinkList *head);
//求表长
int DLinklist_length(DLinkList *head);
//头插法
void DLinklist_Insert_head(DLinkList *head,data_t data);
//打印
void DLinklist_Show(DLinkList *head);
//按位置插入数据
void DLinklist_Insert_Pos(DLinkList *head,int pos,data_t data);
//按位置删除
void DLinklist_Delete_Pos(DLinkList *head,int pos);





#endif

功能模块：

/*===============================================
*   文件名称：dnode.c
*   创 建 者：xm     
*   创建日期：2022年07月29日
*   描    述：
================================================*/
#include "lib.h"

DLinkList *Creat_DLinklist()
{
    DLinkList *head=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
    if(NULL==head)
    {
        puts("malloc error!");
        return NULL;
    }
    head->data=-1;
    head->next=head;
    head->prior=head;
}
//头插法
void DLinklist_Insert_head(DLinkList *head,data_t data)
{
    DLinkList *new=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
    if(NULL==new)
    {
        puts("malloc error!");
        return ;
    }
    new->data=data;

    new->next=head->next;
    head->next->prior=new;//这条语句和下面那条语句必须要在下下面那条语句先执行，才不会打乱连接。在改原下一节点时不能动头节点的指向。
    new->prior=head;//总结就是前插，先操作原后一节点，再操作前一节点的连接。
    head->next=new;

}
//打印表
void DLinklist_Show(DLinkList *head)
{
    DLinkList *p=head->next;
    while(p!=head)
    {
        printf("%d,",p->data);
        p=p->next;
    }
}
//判空
int DLinklist_Is_Empty(DLinkList *head)
{
    if(head->next==head && head->prior==head)return 0;
    else return 1;
}
//求表长
int DLinklist_length(DLinkList *head)
{
    DLinkList *p=head->next;
    int len=0;
    while(p!=head)
    {
        len++;
        p=p->next;
    }
    return len;
}
//按位置插入数据,位置从1开始
void DLinklist_Insert_Pos(DLinkList *head,int pos,data_t data)
{
    if(pos<=0||pos>(DLinklist_length(head)+1))
    {
        printf("位置错误\n");
        return ;
    }
    DLinkList *new=(DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
    if(NULL==new)
    {
        puts("malloc error!");
        return ;
    }
    DLinkList *n=head;
    pos--;
    while(pos--)
    {
        n=n->next;
    }
    new->data=data;

    new->next=n->next;
    n->next->prior=new;
    new->prior=n;
    n->next=new;
}
//按位置删除,位置从1计数
void DLinklist_Delete_Pos(DLinkList *head,int pos)
{
    if(pos<=0||pos>(DLinklist_length(head)+1))
    {
        printf("位置错误\n");
        return ;
    }
    DLinkList *p=head;
    while(pos--)
    {
        p=p->next;
    }
    p->prior->next=p->next;
    p->next->prior=p->prior;
    
    free(p);
    p=NULL;
}

主函数测试：

/*===============================================
*   文件名称：main.c
*   创 建 者： xm    
*   创建日期：2022年07月29日
*   描    述：
================================================*/
#include 
#include "lib.h"
int main(int argc, char *argv[])
{ 
    DLinkList *head=Creat_DLinklist();
    if(DLinklist_Is_Empty(head)==0)puts("表为空");
    else puts("表非空");
    int n=10;
    while(n--)
    {
        DLinklist_Insert_head(head,n);
    }
    DLinklist_Show(head);
    if(DLinklist_Is_Empty(head)==0)puts("表为空");
    else puts("表非空");
    int len=DLinklist_length(head);
    printf("len=%d\n",len);
    DLinklist_Insert_Pos(head,2,888);//插入的位置从1计数
    DLinklist_Show(head);
    DLinklist_Delete_Pos(head,5);
    puts("删除后");
    DLinklist_Show(head);
    return 0;
} 

双向循环链表在数据查找和修改上相比单链表效率有所提升，且可以在链表中任意一个节点，快速访问到其他节点。