11 双向链表

单链表的局限：

单链表的缺点：逆序访问单链表中的元素耗时大。（时间复杂度：O²）

双向链表的定义

第0个节点【a1】的pre指针为NULL，要注意

插入操作：

删除操作：

初步实现双链表 代码：

插入代码中要注意：

注意：第0个元素的pre指针为NULL

插入的是空双链表中的 第一个元素,示意图：

插入的为最后一个元素：

main.c

//双链表
#include "DLinkList.h"
struct Value
{
	DLinkListNode header;
	int v;
};
int main() {
	int i;
	DLinkList* list = DLinkList_Create();

	struct Value v1;
	struct Value v2;
	struct Value v3;
	struct Value v4;
	struct Value v5;

	v1.v = 1;
	v2.v = 2;
	v3.v = 3;
	v4.v = 4;
	v5.v = 5;

	DLinkList_Insert(list, &v1, DLinkList_Length(list));
	DLinkList_Insert(list, &v2, DLinkList_Length(list));
	DLinkList_Insert(list, &v3, DLinkList_Length(list));
	DLinkList_Insert(list, &v4, DLinkList_Length(list));
	DLinkList_Insert(list, &v5, DLinkList_Length(list));

	for ( i = 0; i < DLinkList_Length(list); i++)
	{
		struct Value* pv = (struct Value*)DLinkList_Get(list, i);
		printf("%d\n", pv->v);
	}

	printf("\n");

	DLinkList_Delete(list, DLinkList_Length(list) - 1);
	DLinkList_Delete(list, 0);

	for (i = 0; i < DLinkList_Length(list); i++)
	{
		struct Value* pv = (struct Value*)DLinkList_Get(list, i);
		printf("%d\n", pv->v);
	}

	DLinkList_Destory(list);
}

DLinkList.h

#pragma once
#pragma once
#pragma once
#include 

typedef void DLinkList;
//定义包含指针next的结构体
typedef struct _tag_DLinkListNode DLinkListNode;
typedef struct _tag_DLinkListNode
{
	DLinkListNode*  next;
	DLinkListNode*  pre;
};


/*
该方法用于创建并且返回一个空的线性表
*/
DLinkList* DLinkList_Create();

/*
该方法用于销毁一个线性表DLinkList
*/
void DLinkList_Destory(DLinkList* list);

/*
该方法用于将一个线性表DLinkList中的所有元素清空
使得线性表回到创建时的初始状态
*/
void DLinkList_Clear(DLinkList* list);

/*
该方法用于返回一个线性表DLinkList中的所有元素个数
*/
int DLinkList_Length(DLinkList* list);

int DLinkList_Capacity(DLinkList* list);

/*
该方法用于向一个线性表DLinkList的pos位置处插入新元素node
返回值为1表示插入成功，0表示插入失败
*/
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos);

/*
该方法用于获取一个线性表DLinkList的pos位置处的元素
返回值为pos位置处的元素，NULL表示获取失败
*/
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos);

/*
该方法用于删除一个线性表DLinkList的pos位置处的元素
返回值为被删除的元素，NULL表示删除失败
*/
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos);

DLinkList.c

#include "DLinkList.h"

typedef struct _tag_DLinkList
{
	DLinkListNode header;//头指针
	int length;//单链表的长度
}TDLinkList; //类型：既代表头结点，又代表整个单链表

DLinkList* DLinkList_Create() {
	TDLinkList* ret = (TDLinkList*)malloc(sizeof(TDLinkList));

	if (ret) {
		ret->length = 0;
		ret->header.next = NULL;
		ret->header.pre = NULL;
	}
}

void DLinkList_Destory(DLinkList* list) {
	free(list);
}

void DLinkList_Clear(DLinkList* list) {
	((TDLinkList*)list)->length = 0;
	((TDLinkList*)list)->header.next = NULL;
	((TDLinkList*)list)->header.pre = NULL;


}

int DLinkList_Length(DLinkList* list) {
	return ((TDLinkList*)list)->length;
}

int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos) {
	TDLinkList* tll = (TDLinkList*)list;
	int i = 0;

	int ret = -1;
	ret = (tll != NULL) && (pos >= 0) && (node != NULL);

	if (ret) {
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)tll;
		DLinkListNode* next = NULL;

		//移动current指针到pos位置
		for (i = 0; (i < pos) && (current->next != NULL); i++)
		{
			current = current->next;
		}

		next = current->next; //

		//关键
		current->next = node;//插入的步骤
		node->next = next;

		if (next) {
			next->pre = node;
		}

		node->pre = current;

		//个人认为这个判定条件不对：如果链表原来长度为5，现在要插入第0个位置【即链表第一个节点】，此if的代码不会被执行，
		//那么第一个节点的pre指针就不能被赋值为NULL，导致问题
		if (tll->length == 0) {
			node->pre = NULL; 
		}


		tll->length++;
	}

	return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos) {
	TDLinkList* tll = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;

	int i = 0;

	if ((tll != NULL) && (pos >= 0) && pos < tll->length) {
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)tll;

		for (i = 0; i < pos; i++)
		{
			current = current->next;
		}

		ret = current->next;
	}

	return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos) {
	TDLinkList* tll = (TDLinkList*)list;

	DLinkListNode* ret = NULL;
	int i = 0;

	if ((tll != NULL) && (pos >= 0) && pos < tll->length) {
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)tll;
		DLinkListNode* next = NULL;

		for (i = 0; i < pos; i++)
		{
			current = current->next;
		}

		ret = current->next;
		next = ret->next;	

		current->next = next;//删除的步骤

		if (next) {
			next->pre = current;

			if (current == (DLinkListNode*)tll) { //如果删除的是第一个元素
				next->pre = NULL;
			}
		}

		tll->length--;
	}

	return ret;
}

最终的代码：

添加“游标”操作