模板类—双向链表： doubly linked list

在循环链表中，从任意一个结点除法可以扫描到其他结点，但要找到其前序结点，则需要遍历整个循环链表。

双向链表

在单链表的基础上设置一个指向其前驱结点的指针域，这样就形成了双链表

其中data为数据域
pre为前驱指针域，存放该结点的前驱结点地址
next为后继指针域，存放该结点后继结点的地址

顺序表和链表的比较

元素的随机访问：顺序表>链表
元素的插入和删除：链表>顺序表
顺序表需要提前分配空间
链表不需要提前分配空间-只要能够向内存中申请就可以

双链表的声明

//
// Created by HANWENKE on 2022/8/27.
//#ifndef DOUBLY_LINKED_LIST_DOUBLY_LINKED_LIST_H
#define DOUBLY_LINKED_LIST_DOUBLY_LINKED_LIST_H#endif //DOUBLY_LINKED_LIST_DOUBLY_LINKED_LIST_H
#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
using  namespace  std;
template <class  _Ty>
struct Node{_Ty data;Node<_Ty> *next;Node<_Ty> *pre;
};
template <class _Ty>
class Doubly_Linked_List{private:Node<_Ty> *head;//链表的头指针
public:Doubly_Linked_List();//无参构造Doubly_Linked_List(const _Ty *const &a, int n);//有参构造,建立有n个元素的单链表~Doubly_Linked_List();//析构函数int length();//求单链表的长度Node<_Ty>* Get(int t);//按位置查找，在双链表中查找第i个结点int Locate(const _Ty &x);//按值查找。在单链表中查找值为x的元素序号void Insert(int i,const _Ty &x);//插入操作，在第i个位置后插入元素值为x的结点void Delete(int i);//删除单链表中第i个结点void Print();//遍历操作，按序号输出各个元素
};

双向链表的实现

//
// Created by HANWENKE on 2022/8/27.
//#include "doubly_linked_list.h"template<class _Ty>
Doubly_Linked_List<_Ty>::Doubly_Linked_List() {head=new Node<_Ty>;head->next= nullptr;head->pre= nullptr;
}template<class _Ty>
//双向链表--头插有参构造
Doubly_Linked_List<_Ty>::Doubly_Linked_List( const _Ty *const &a, int n) {head=new Node<_Ty>;head->next= nullptr;head->pre= nullptr;for(int i=0;i<n;i++){if(head->next== nullptr){auto *s=new Node<_Ty>;s->data=a[i];s->pre=head;s->next=head->next;head->next=s;}else{auto *s=new Node<_Ty>;s->data=a[i];s->pre=head;s->next=head->next;head->next->pre=s;head->next=s;}}
}template<class _Ty>
Doubly_Linked_List<_Ty>::~Doubly_Linked_List() {Node<_Ty> *p=head->next;Node<_Ty> *q=p;while(p){q=p->next;delete p;p=q->next;}delete head;p= nullptr;q= nullptr;head= nullptr;
}template<class _Ty>
int Doubly_Linked_List<_Ty>::length() {Node<_Ty> *p;p=head->next;int count=0;while (p){++count;p=p->next;}return count;
}
template<class _Ty>
//按位置查找
Node<_Ty>* Doubly_Linked_List<_Ty>::Get(int t) {Node<_Ty> *p=head->next;int count=1;while(p&&count<t){p=p->next;count++;}if (p == nullptr){cout<<"位置异常"<<endl;return nullptr;}elsereturn p;}
//按值查找--如果找到返回元素的序号，如果查找不成功返回0表示失败
template<class _Ty>
int Doubly_Linked_List<_Ty>::Locate(const _Ty &x) {Node<_Ty> *p=head->next;int count=1;while(p){if(p->data==x) return count;p=p->next;count++;}return 0;
}template<class _Ty>
void Doubly_Linked_List<_Ty>::Insert(int i, const _Ty &x) {Node<_Ty> *temp= Get(i);auto *newNode=new Node<_Ty>;newNode->data=x;newNode->pre=temp;newNode->next=temp->next;temp->next->pre=newNode;temp->next=newNode;}template<class _Ty>
void  Doubly_Linked_List<_Ty>::Delete(int i) {if(i<0||i>length()){cout<<"删除位置不合法"<<endl;return;}auto temp= Get(i);temp->pre->next=temp->next;temp->next->pre=temp->pre;delete temp;temp= nullptr;
}template<class _Ty>
/*遍历操作：* 临时结点指向第一个结点* 重复执行以下操作，直到p为空：*  输出结点p的数据域*  指针后移*/
void Doubly_Linked_List<_Ty>::Print() {Node<_Ty> *p=head->next;while(p!= nullptr){cout<<p->data<<"  ";p=p->next;}cout<<endl;
}
int main(){vector<char>res(20);for (int i = 0; i < res.size(); i++)res[i]=i+'A';Doubly_Linked_List<char> l(&res[0],res.size());l.Print();cout<<l.length()<<endl;//cout<<l.Get(100)->data<<endl;l.Insert(0,'W');l.Print();l.Delete(3);l.Print();return 0;
}

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