C语言一个双向链表的实现

首先编写头文件，头文件里做相关的定义和声明，DList.h内容如下：

#ifndef DList_H
#define DList_H
typedef  int Item;
typedef struct Node * PNode;
typedef PNode Position;
/*定义节点类型*/
typedef struct Node
{  Item data;      /*数据域*/ PNode previous; /*指向前驱*/ PNode next;     /*指向后继*/
}Node;
/*定义链表类型*/
typedef struct
{  PNode head;     /*指向头节点*/ PNode tail;     /*指向尾节点*/ int size;
}DList;  /*分配值为i的节点，并返回节点地址*/
Position MakeNode(Item i);  /*释放p所指的节点*/
void FreeNode(PNode p);  /*构造一个空的双向链表*/
DList* InitList();  /*摧毁一个双向链表*/
void DestroyList(DList *plist);  /*将一个链表置为空表，释放原链表节点空间*/
void ClearList(DList *plist);  /*返回头节点地址*/
Position GetHead(DList *plist);  /*返回尾节点地址*/
Position GetTail(DList *plist);  /*返回链表大小*/
int GetSize(DList *plist);  /*返回p的直接后继位置*/
Position GetNext(Position p);  /*返回p的直接前驱位置*/
Position GetPrevious(Position p);  /*将pnode所指节点插入第一个节点之前*/
PNode InsFirst(DList *plist,PNode pnode);  /*将链表第一个节点删除并返回其地址*/
PNode DelFirst(DList *plist);  /*获得节点的数据项*/
Item GetItem(Position p);  /*设置节点的数据项*/
void SetItem(Position p,Item i);  /*删除链表中的尾节点并返回其地址，改变链表的尾指针指向新的尾节点*/
PNode Remove(DList *plist);  /*在链表中p位置之前插入新节点S*/
PNode InsBefore(DList *plist,Position p,PNode s);  /*在链表中p位置之后插入新节点s*/
PNode InsAfter(DList *plist,Position p,PNode s);  /*返回在链表中第i个节点的位置*/
PNode LocatePos(DList *plist,int i);  /*依次对链表中每个元素调用函数visit()*/
void ListTraverse(DList *plist,void (*visit)());
#endif

接下来逐个实现其功能，DList.c内容如下：

#include"DList.h"
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
/*分配值为i的节点，并返回节点地址*/
Position MakeNode(Item i)
{  PNode p = NULL;   p = (PNode)malloc(sizeof(Node));  if(p!=NULL)  {  p->data = i;  p->previous = NULL;  p->next = NULL;  }     return p;
}
/*释放p所指的节点*/
void FreeNode(PNode p)
{  free(p);
}
/*构造一个空的双向链表*/
DList * InitList()
{  DList *plist = (DList *)malloc(sizeof(DList));  PNode head = MakeNode(0);   if(plist!=NULL)  {  if(head!=NULL)  {  plist->head = head;  plist->tail = head;  plist->size = 0;  }  else return NULL;  }  return plist;
}  /*摧毁一个双向链表*/
void DestroyList(DList *plist)
{  ClearList(plist);  free(GetHead(plist));  free(plist);
}  /*判断链表是否为空表*/
int IsEmpty(DList *plist)
{  if(GetSize(plist)==0&&GetTail(plist)==GetHead(plist))  return 1;  else return 0;
}
/*将一个链表置为空表，释放原链表节点空间*/
void ClearList(DList *plist)
{  PNode temp,p;  p = GetTail(plist);  while(!IsEmpty(plist))  {     temp = GetPrevious(p);  FreeNode(p);  p = temp;  plist->tail = temp;  plist->size--;  }
}  /*返回头节点地址*/
Position GetHead(DList *plist)
{  return plist->head;
}  /*返回尾节点地址*/
Position GetTail(DList *plist)
{  return plist->tail;
}  /*返回链表大小*/
int GetSize(DList *plist)
{  return plist->size;
}  /*返回p的直接后继位置*/
Position GetNext(Position p)
{  return p->next;
}  /*返回p的直接前驱位置*/
Position GetPrevious(Position p)
{  return p->previous;
}  /*将pnode所指节点插入第一个节点之前*/
PNode InsFirst(DList *plist,PNode pnode)
{  Position head = GetHead(plist);  if(IsEmpty(plist))  plist->tail = pnode;  plist->size++;  pnode->next = head->next;  pnode->previous = head;  if(head->next!=NULL)  head->next->previous = pnode;  head->next = pnode;  return pnode;
}  /*将链表第一个节点删除,返回该节点的地址*/
PNode DelFirst(DList *plist)
{  Position head = GetHead(plist);  Position p=head->next;  if(p!=NULL)  {  if(p==GetTail(plist))  plist->tail = p->previous;  head->next = p->next;  head->next->previous = head;  plist->size--;  }     return p;
}  /*获得节点的数据项*/
Item GetItem(Position p)
{  return p->data;
}  /*设置节点的数据项*/
void SetItem(Position p,Item i)
{  p->data = i;
}  /*删除链表中的尾节点并返回地址，改变链表的尾指针指向新的尾节点*/
PNode Remove(DList *plist)
{  Position p=NULL;  if(IsEmpty(plist))  return NULL;  else {  p = GetTail(plist);  p->previous->next = p->next;  plist->tail = p->previous;  plist->size--;  return p;  }
}
/*在链表中p位置之前插入新节点s*/
PNode InsBefore(DList *plist,Position p,PNode s)
{  s->previous = p->previous;  s->next = p;  p->previous->next = s;      p->previous = s;  plist->size++;  return s;
}
/*在链表中p位置之后插入新节点s*/
PNode InsAfter(DList *plist,Position p,PNode s)
{  s->next = p->next;  s->previous = p;  if(p->next != NULL)  p->next->previous = s;  p->next = s;  if(p = GetTail(plist))  plist->tail = s;  plist->size++;  return s;
}  /*返回在链表中第i个节点的位置*/
PNode LocatePos(DList *plist,int i)
{  int cnt = 0;  Position p = GetHead(plist);  if(i>GetSize(plist)||i<1)  return NULL;  while(++cnt<=i)  {  p=p->next;  }  return p;
}  /*依次对链表中每个元素调用函数visit()*/
void ListTraverse(DList *plist,void (*visit)())
{  Position p = GetHead(plist);  if(IsEmpty(plist))  exit(0);  else {  while(p->next!=NULL)  {  p = p->next;  visit(p->data);            }         }
}

接下来进行测试，Test.c内容如下：

#include"DList.h"
#include<stdio.h>
void print(Item i)
{  printf("数据项为%d n",i);
}
main()
{  DList *plist = NULL;  PNode p = NULL;  plist = InitList();  p = InsFirst(plist,MakeNode(1));  InsBefore(plist,p,MakeNode(2));  InsAfter(plist,p,MakeNode(3));  printf("p前驱位置的值为%dn",GetItem(GetPrevious(p)));  printf("p位置的值为%dn",GetItem(p));  printf("p后继位置的值为%dn",GetItem(GetNext(p)));  printf("遍历输出各节点数据项:n");  ListTraverse(plist,print);  printf("除了头节点该链表共有%d个节点n",GetSize(plist));  FreeNode(DelFirst(plist));  printf("删除第一个节点后重新遍历输出为:n");  ListTraverse(plist,print);  printf("除了头节点该链表共有%d个节点n",GetSize(plist));  DestroyList(plist);  printf("链表已被销毁n");
}

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