数据结构——双向链表

1.双链表的定义

双向链表基于单链表。单链表是单向的，有一个头结点，一个尾结点，要访问任何结点，都必须知道头结点，不能逆着进行。而双链表添加了一个指针域，通过两个指针域，分别指向结点的前结点和后结点。这样的话，可以通过双链表的任何结点，访问到它的前结点和后结点。

在双向链表中，结点除含有数据域外，还有两个链域，一个存储直接后继结点的地址，一般称为右链域；一个存储直接前驱结点地址，一般称之为左链域。

双向链表结构示意图：

/*随机数的范围*/#define MAX 10e/*节点结构*/
typedef struct Node
{
    struct Node *pre;
    int data;
    struct Node *next;
}Node;

2.双向链表的创建

Node *creatList(Node *head,int length)
{
    if (length == 1)
    {
    return( head = creatNode(head));
    }
    else
    {
        head = creatNode(head);
        Node *list=head;
        for (int i=1; ipre=NULL;
        body->next=NULL;
        body->data=rand()%MAX;
        /*直接前趋结点的next指针指向新结点*/
        list->next-body;
        /*新结点指向直接前趋结点*/
        body->pre=list;
        /*把body指针给1ist返回*/
        list=list->next;
        }
    }
    return head;
}

3.双向链表的插入

添加至表头

 添加至表的中间位置

 添加至表尾

/*在第add位置的前面插入data节点*/
Node *insertListHead (Node *head,int add ,int data)
{
/*新建数据域为data的结点*/
    Node *temp=(Node*)malloc(sizeof(Node)) ;
if(head == NULL)
    {
        printf( "malloc error! \r\n");return NULL;
    }
else
    {
        temp->data=data;
        temp->pre=NULL;
        temp->next=NULL;
    }
/*插入到链表头,要特殊考虑*/
if (add==1)
    {
        temp->next=head;
        head->pre=temp;
        head=temp;
    }
else
    {
        Node * body=head;
/*找到要插入位置的前一个结点*/
        for (int i=1; inext;
        }
/*判断条件为真,说明插入位置为链表尾*/
        if (body->next==NULL)
        {
        body->next=temp;
        temp->pre=body;
        }
        else
        {
        body->next->pre=temp;
        temp->next=body->next;
        body->next=temp;
        temp->pre=body ;
        }
    }
return head;
}
/*在第add位置的后面插入data节点*/
Node *insertListEnd(Node *head,int add,int data)
{
        int i = 1;
/*新建数据域为data的结点*/
        Node *temp=(Node*)malloc(sizeof(Node)) ;
        temp->data=data;
        temp->pre=NULL;
        temp->next=NULL;
        Node *body=head;
        while ((body->next)&&(inext;
        i++;
        }
/*判断条件为真，说明插入位置为链表尾*/
        if (body->next==NULL)
        {
        body->next=temp;
        temp->pre=body ;
        temp->next=NULL;
        }
        else
        {
        temp->next=body->pre->next;
        temp->pre=body->pre;
        temp->pre=body->pre;
        body->pre->next=temp;
        }
    return head;
}

 4.双向链表的删除

 

Node *deleteList(Node *head,int data)
{
    Node *temp=head;
    /*遍历链表*/
    while (temp)
    {
    /*判断当前结点中数据域和data是否相等，若相等，摘除该结点*/
        if (temp->data==data)
        {
            /*判断是否是头结点*/
            if(temp->pre == NULL)
            {
            head=temp->next;
            temp->next=NULL;
            free(temp);
            return head;
            }
            /*判断是否是尾节点*/
            else if(temp->next ==NULL)
            {
            temp->pre->next=NULL;free(temp);
            return head;
            }
            else
            {
            temp->pre->next=temp->next;
            temp->next->pre=temp->pre;
            free(temp);
            return head;
            }
        }
        temp=temp->next;
    }
    printf ("can not find %d! \r\n", data);
    return head;
}

5.双向链表的更改

Node *modifyList(Node *p,int add,int newElem)
{
    Node *temp=p;
    /*遍历到被删除结点*/
    for (int i=1; inext;
    }
    temp->data=newElem;
    return p;
}

6.双向链表的查找

/*head为原双链表,elem表示被查找元素*/
int findList(Node *head,int elem)
{
/*新建一个指针t，初始化为头指针head*/
    Node *temp=head;
    int i=1;
    while (temp)
    {
        if (temp->data==elem)
        {
        return i ;
        }
        i++;
        temp=temp->next;
    }
    /*程序执行至此处,表示查找失败*/
return -1;
}

7.双向链表的打印

void printList(Node *head)
{
    Node *temp=head;
    while (temp)
    {
        /*如果该节点无后继节点,说明此节点是链表的最后一个节点*/
        if (temp->next==NULL)
        {
            printf("%d\n", temp->data);
        }
        else
            printf("%d->", temp->data);
        }
        temp=temp->next;
    }
}

测试结果