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算法2---链表3---双向链表

 

1 双向链表详解和实现

1.1 双向链表详解

     双(向)链表中有两条方向不同的链,即每个结点中除next域存放后继结点地址外,还增加一个指向其直接前趋的指针域prior。双向链表在查找时更方便 特别是大量数据的遍历。
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注意:
   ①双链表由头指针head惟一确定的。
   ②带头结点的双链表的某些运算变得方便。
   ③将头结点和尾结点链接起来,为双(向)循环链表。
 
 

1.2 结构描述和插入删除操作

 
形式描述:
 typedef struct dlistnode{
              DataType data;(数据类型按自己要求更改)
              struct dlistnode *prior,*next;
  }DListNode;
 
  typedef DListNode *DLinkList;
  DLinkList head;
 
由于双链表的对称性,在双链表能能方便地完成各种插入、删除操作。
 

1.2.1 插入操作

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注意箭头 没有直入框内 而是整体 代表指向的是整个结点包括 prior data next;
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void DInsertBefore(DListNode *p,DataType x)
  {//在带头结点的双链表中,将值为x的新结点插入*p之前,设p≠NULL
             DListNode *s=malloc(sizeof(DListNode));//①(为链表结点动态分配内存)
             s->data=http://www.mamicode.com/x;//② (将数据X的值赋给s->data)
             s->prior=p->prior;//③ (将结点p的前驱的值赋给s的前驱 使s的前驱指向原来p之前的结点)
             s->next=p;//④ (使s的后驱指向p 经过2.3.4步结点s各个部分赋值完毕)
             p->prior->next=s;//⑤ (原来p之前的结点的后驱指向s)
             p->prior=s;//⑥ (使p的前驱指向s)
  }
注意: 第⑤⑥步的顺序不能改变,因为第6步操作会影响第五步;
 

1.2.2 删除操作

双链表上删除结点*p自身的操作;
 
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void DDeleteNode(DListNode *p)
  {//在带头结点的双链表中,删除结点*p,设*p为非终端结点
               p->prior->next=p->next;//① (使p的前一个结点的后驱直接指向 原来的p的后驱)
               p->next->prior=p->prior;//② (使p的后一个结点的前驱 直接为原来p的前一个结点)
               free(p);//③ (释放p的内存 这个很重要 特别是处理大量数据时)
  }
注意:
   与单链表上的插入和删除操作不同的是,在双链表中插入和删除必须同时修改两个方向上的指针。
   上述两个算法的时间复杂度均为O(1)。
 

3.2.3 代码实现

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct DoubleLinkedList{    int data;    struct DoubleLinkedList *pre;    struct DoubleLinkedList *next;}DlinkedList_Node;//建立链表DlinkedList_Node* createDLink(){    DlinkedList_Node *head,*p,*s;    int x;    head = (DlinkedList_Node*)malloc(sizeof(DlinkedList_Node));    p = head;    while(1)    {        printf("please input the data: \n");        scanf("%d",&x);        if(x != 65535)        {            s = (DlinkedList_Node*)malloc(sizeof(DlinkedList_Node));            s ->data =http://www.mamicode.com/ x;            s-> pre = p;            p->next = s;            p=s;        }        else            {                printf("\n数据输入结束\n");                break;            }    }    p->next = NULL;    head = head ->next;    head->pre = NULL;    return head;}//顺序、反序打印链表void printDLink(DlinkedList_Node *head){    DlinkedList_Node *p,*s;    p = head;    printf("正序输出双向链表:\n");    while(p)    {        printf("%d ",p->data);        s = p;        p = p->next;    }    printf("\n 逆序输出双向链表: \n");    while(s)    {        printf("%d ",s->data);        s = s->pre;    }    printf("\n \n");}//删除一个结点DlinkedList_Node* deleteDlinkedList_Node(DlinkedList_Node *head,int i){    DlinkedList_Node *p;    p = head;    if(p->data =http://www.mamicode.com/= i)    {        head = p->next;        head->pre = NULL;        free(p);        return head;    }    while(p)    {        if(p->data =http://www.mamicode.com/= i)        {        p->pre->next = p->next;        p->next->pre = p->pre;        free(p);        return head;        }        p = p->next;    }    printf("没有找到想要删除的数据\n");    return head;}//插入一个结点DlinkedList_Node* insertDlinkedList_Node(DlinkedList_Node *head,int i){    DlinkedList_Node *p,*temp;    p = head;    temp = (DlinkedList_Node*)malloc(sizeof(DlinkedList_Node));    temp ->data =http://www.mamicode.com/ i;    if(i < p->data)//比头结点数据小,插入到链表头部    {        head = temp;        head->next = p;//此处p为原来的head        head->pre = NULL;        p->pre = head;//此处p为原来的head        return head;    }    while(p != NULL && i > p->data)//寻找合适的插入位置    {        p = p->next;    }    if(i < p->data)//在链表中间某处找到合适插入位置    {        temp ->next = p;        temp ->pre = p->pre;        p ->pre->next = temp;        p ->pre = temp;        return head;    }    else//没有找到合适的位置,只有将数据插入到链表尾部    {        p->next = temp;  //遍历到链表尾部,p==NULL        temp ->pre = p;        temp ->next = NULL;        return head;    }}int main(){    DlinkedList_Node *head;    head = createDLink();    printDLink(head);    head = insertDlinkedList_Node(head,1012);    head = deleteDlinkedList_Node(head,1991);    printDLink(head);}

 

 

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