双向链表的实现与操作(C语言实现)

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双向链表的实现与操作(C语言实现)

2024-07-07 11:58:31 224人阅读

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。一般我们都构造双向循环链表。

单链表的局限

1，单链表的结点都只有一个指向下一个结点的指针

2，单链表的数据元素无法直接访问其前驱元素

3，逆序访问单链表中的元素是极其耗时的操作

双向链表的操作

双向链表的新操作

1,获取当前游标指向的数据元素

2,将游标重置指向链表中的第一个数据元素

3,将游标移动指向到链表中的下一个数据元素

4,将游标移动指向到链表中的上一个数据元素

5,直接指定删除链表中的某个数据元素

DLinkListNode*DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);

DLinkListNode*DLinkList_Reset(DLinkList* list);

DLinkListNode*DLinkList_Current(DLinkList* list);

DLinkListNode*DLinkList_Next(DLinkList* list);

DLinkListNode*DLinkList_Pre(DLinkList* list);

头文件：

#ifndef _DDLinkList_H_
#define _DDLinkList_H_
typedef void DLinkList;
typedef struct DLinkListNode   //声明指针域
{
	DLinkListNode * pre;
	DLinkListNode * next;
}DLinkListNode;

DLinkList * DLinkList_Create();

void DLinkList_DesTroy(DLinkList * list);

void DLinkList_Clear(DLinkList* list);

int DLinkList_Length(DLinkList* list);

int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos);

DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos);

DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos);

DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);

DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list);

#endif

源文件：

// 双向链表.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include "DLinkList.h"
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>

typedef struct 
{
	DLinkListNode header;
	DLinkListNode * slider; //游标
	int len;
}TDLinkList;


struct Value
{
    DLinkListNode header; //指针域
    int v; //数据域
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	 int i = 0;
    DLinkList* list = DLinkList_Create();//创建链表
    struct Value* pv = NULL;
    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;
    //插入5个数
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v1, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v2, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v3, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v4, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v5, DLinkList_Length(list));
    
    for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
    {
        pv = (struct Value*)DLinkList_Get(list, i);
        
        printf("插入了：%d\n", pv->v);
    }
    
    printf("\n");
    //删除头尾
    DLinkList_Delete(list, DLinkList_Length(list)-1);
    DLinkList_Delete(list, 0);
    printf("删除头尾结点后：\n");
    for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
    {
		pv = (struct Value*)DLinkList_Next(list);
        
        printf("%d\n", pv->v);
    }
    
    printf("\n");
    
    DLinkList_Reset(list);//游标指向第一个结点   2
    DLinkList_Next(list);//游标指向第二个结点    3 
    
    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);
    
    printf("游标移到第二个结点后的值： %d\n", pv->v);
    
    DLinkList_DeleteNode(list, (DLinkListNode*)pv);//删除第二个结点
    
    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);
    
    printf("游标删除第二个结点后的值： %d\n", pv->v);
    
    DLinkList_Pre(list); //将游标向前移动一位
    
    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);
    
    printf("游标向前移了一位后的值：%d\n", pv->v);
    
    printf("Length: %d\n", DLinkList_Length(list));
    
    DLinkList_DesTroy(list);
	system("pause");
	return 0;
}

//创建
DLinkList * DLinkList_Create()
{
	TDLinkList* list = NULL;
	list = (TDLinkList*)malloc(sizeof(TDLinkList));
	if(NULL != list)
	{
		list->len = 0;
		list->header.next = NULL;
		list->header.pre = NULL;
		list->slider = NULL;
	}
	return list;
}

//销毁
void DLinkList_DesTroy(DLinkList * list)
{
	free(list);
}

//清空
void DLinkList_Clear(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	if(NULL != sList)
	{
		sList->len = 0;
		sList->header.next = NULL;
		sList->header.pre = NULL;
		sList->slider = NULL;
	}
}

//获得长度
int DLinkList_Length(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	int len = -1;
	if(NULL != sList)
	{
		len = sList->len;
	}
	return len;
}

//插入
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	
	int i = 0;
	int ret = 0;
	if((NULL != sList) && (pos >= 0) && (NULL != node))
	{
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
		DLinkListNode* next = NULL;
		for( i=0; (i<pos) && (current->next != NULL); i++)
		{
			current = current->next;
		}
		next = current->next;
		current->next = node;
		node->next = next;
		if(NULL != next)
		{
			next->pre = node;
		}
		node->pre = current;

		if(sList->len == 0)
		{
			node->pre = NULL;
			sList->slider = node;
		}
		sList->len++;
		ret = 1;
	}
	return ret;
}

//获得结点
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	int i = 0;
	DLinkListNode * resnode  = NULL;
	if((pos >= 0) && (pos < sList->len) && (NULL != sList))
	{
		DLinkListNode * current = (DLinkListNode*)sList;
		for ( i=0; i<pos; i++)
		{
			current = current->next;
		}
		resnode = current->next;
	}
	return resnode;
}


//删除
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	int i = 0;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	if((NULL != sList) && (pos >= 0) && (pos < sList->len))
	{
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
		DLinkListNode* next = NULL;
		for ( i=0; i<pos; i++)
		{
			current = current->next;
		}
		ret = current->next;
		next = ret->next;

		current->next = next;
		if(NULL != next)
		{
			next->pre = current;
			//当删除的结点是第一个结点的时候
			if(current == (DLinkListNode*)sList)
			{
				//前驱指针为空
				next->pre = NULL;	
			}
		}
		if(sList->slider == ret)
		{
			sList->slider = next;
		}
		sList->len--;
	}
	return ret;
}

//通过指定结点删除
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	int i = 0;
	if((NULL != sList) && (NULL != node))
	{
		DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
		for ( i=0; i<sList->len; i++)
		{
			if(current->next == node)
			{
				ret = current->next;
				break;
			}
			current = current->next;
		}
		if( ret != NULL )
        {
            DLinkList_Delete(sList, i);
        }
	}
	return ret;
	
}

//重置游标，使其到第一个结点处
DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	if((NULL != sList))
	{
		sList->slider = sList->header.next;
		ret = sList->slider;
	}
	return ret;
}

//将游标移至当前结点处
DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	if(NULL != sList)
	{
		ret = sList->slider;
	}
	return ret;
}

//
DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	if((NULL != sList) && (NULL != sList->slider ))
	{
		ret = sList->slider;
		sList->slider = ret->next;
	}
	return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list)
{
	TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
	DLinkListNode* ret = NULL;
	if((NULL != sList) && (NULL != sList->slider ))
	{
		ret = sList->slider;
		sList->slider = ret->pre;
	}
	return ret;
}

运行结果：

插入了：1
插入了：2
插入了：3
插入了：4
插入了：5

删除头尾结点后：
2
3
4

游标移到第二个结点后的值： 3
游标删除第二个结点后的值： 4
游标向前移了一位后的值：2
Length: 2
请按任意键继续. . .

如有错误，望不吝指出。

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