数据结构-带头双向循环链表（增删查改详解）
在上一篇博客中，详细介绍了单链表的增删查改，虽然单链表的结构简单，但是用起来却不是那么顺手。因此根据单链表的种种缺点，这篇博客所介绍的带头双向循环链表将会带来极大的优化。
上图就是带头双向循环链表的主要结构了，很多同学看到这个结构就想知难而退了，但是只要耐心深究，就会发现除了结构比单链表复杂以外，它的实现反而简单了！！！
目录
1 链表的结点结构
2 链表初始化
3 链表打印
4 链表的增删查改
4.1 链表尾插
4.2 链表尾删
4.3 链表头插
4.4 链表头删
4.4 查找链表中的值
4.5 在对应位置前面插入
4.6 删除对应位置的结点
5 链表销毁
6 完整代码及运行结果
1 链表的结点结构
typedef struct DListNode
{
struct DListNode* next;
struct DListNode* prev;
DLTDataType val;
}DLTNode;
细心的同学肯定会发现，这次链表中的结构相比于单链表多了一个prev的结构体指针，有了它的 存在就能实现双向的功能了！
2 链表初始化
在初始化链表前我们需要创建一个哨兵卫的头结点，要创建结点，那依旧少不了结点创建函数。
DLTNode* BuyListNode(DLTDataType x)
{DLTNode* newnode = (DLTNode*)malloc(sizeof(DLTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->val = x;newnode->next = NULL;newnode->prev = NULL;return newnode;
}有了结点创建函数，我们就可以开始对链表进行初始化了。
DLTNode* DLTInit()
{DLTNode* phead = BuyListNode(-1);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}这里要注意，因为我们的链表是循环的，所以链表最后是不指向空的，而是要循环回哨兵卫的头结点！ 我们通过调试，也可以很清楚的看到他们的地址都是相同的。
3 链表打印
void DLTPrint(DLTNode* phead)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->val);cur = cur->next;}printf("\n");
}打印链表非常简单，唯一需要注意的是，遍历结束的标志就是遍历的指针回到了哨兵卫的头结点！
4 链表的增删查改
4.1 链表尾插
void DLTPushBack(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{//因为带哨兵卫的头结点，链表不可能为空，若为空就出错了assert(phead);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);//找到尾结点DLTNode* next = phead->prev;newnode->next = phead;phead->prev = newnode;next->next = newnode;newnode->prev = next;
}在开始对链表进行增删查改的时候，双向带头循环链表的优势就开始体现出来了，就像这次的尾插，我们不需要一个结点一个结点的遍历过去，通过哨兵卫的上一个结点就能马上找到尾结点，然后在尾结点和哨兵卫之间直接插入就完事了！
4.2 链表尾删
void DLTPopBack(DLTNode* phead)
{assert(phead);//哨兵卫头结点不能删除assert(phead->next != phead);//找到尾结点和尾结点的前一个结点DLTNode* next = phead->prev;DLTNode* nextPrev = next->prev;phead->prev = nextPrev;nextPrev->next = phead;free(next);
}尾删也变得更加方便，依旧通过哨兵卫的上一个结点就能快速找到尾结点。
4.3 链表头插
void DLTPushFront(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{assert(phead);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);DLTNode* cur = phead->next;newnode->next = cur;cur->prev = newnode;phead->next = newnode;newnode->prev = phead;
}双向带头循环链表的头插相比于单链表的头插也更为方便，由于哨兵卫的存在，我们只是改变的是结构体的内部，但是在单链表中却是要改变链表的头，就需要传二级指针或者需要改变返回值。
4.4 链表头删
void DLTPopFront(DLTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);DLTNode* first = phead->next;DLTNode* second = first->next;phead->next = second;second->prev = phead;free(first);
}4.4 查找链表中的值
DLTNode* DLTFind(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->val == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}4.5 在对应位置前面插入
void DLTInsert(DLTNode* pos, DLTDataType x)
{assert(pos);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);DLTNode* posPrev = pos->prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;posPrev->next = newnode;newnode->prev = posPrev;
}在单链表中，我们要在pos位置前插入结点，那必须遍历找到pos位置的前一个结点，而且还要重点考虑会不会是头插这种情况。在这里，我们就完全不需要考虑这么多，通过prev指针，可以很轻松的实现这个功能。
4.6 删除对应位置的结点
void DLTErase(DLTNode* pos)
{assert(pos);DLTNode* posPrev = pos->prev;DLTNode* posNext = pos->next;posPrev->next = posNext;posNext->prev = posPrev;free(pos);
}5 链表销毁
void DLTDestroy(DLTNode* phead)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){DLTNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}对于链表的销毁，我们依旧是要一步步来，要注意链表和顺序表不同，是不能直接free的！
6 完整代码及运行结果
//DList.h#pragma once
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>typedef int DLTDataType;typedef struct DListNode
{struct DListNode* next;struct DListNode* prev;DLTDataType val;
}DLTNode;DLTNode* BuyListNode(DLTDataType x);
//初始化
DLTNode* DLTInit();//打印
void DLTPrint(DLTNode* phead);//尾插
void DLTPushBack(DLTNode* phead, DLTDataType x);
//尾删
void DLTPopBack(DLTNode* phead);//头插
void DLTPushFront(DLTNode* phead, DLTDataType x);
//头删
void DLTPopFront(DLTNode* phead);//查找
DLTNode* DLTFind(DLTNode* phead, DLTDataType x);//在pos位置前插入
void DLTInsert(DLTNode* pos, DLTDataType x);//删除pos位置的结点
void DLTErase(DLTNode* pos);//链表销毁
void DLTDestroy(DLTNode* phead);//DList.c#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"DList.h"DLTNode* BuyListNode(DLTDataType x)
{DLTNode* newnode = (DLTNode*)malloc(sizeof(DLTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}newnode->val = x;newnode->next = NULL;newnode->prev = NULL;return newnode;
}//初始化
DLTNode* DLTInit()
{DLTNode* phead = BuyListNode(-1);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}//打印
void DLTPrint(DLTNode* phead)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->val);cur = cur->next;}printf("\n");
}//尾插
void DLTPushBack(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{//因为带哨兵卫的头结点，链表不可能为空，若为空就出错了assert(phead);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);//找到尾结点DLTNode* next = phead->prev;newnode->next = phead;phead->prev = newnode;next->next = newnode;newnode->prev = next;
}//尾删
void DLTPopBack(DLTNode* phead)
{assert(phead);//哨兵卫头结点不能删除assert(phead->next != phead);//找到尾结点和尾结点的前一个结点DLTNode* next = phead->prev;DLTNode* nextPrev = next->prev;phead->prev = nextPrev;nextPrev->next = phead;free(next);
}//头插
void DLTPushFront(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{assert(phead);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);DLTNode* cur = phead->next;newnode->next = cur;cur->prev = newnode;phead->next = newnode;newnode->prev = phead;//DLTInsert(phead->next, x); //复用
}
//头删
void DLTPopFront(DLTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);DLTNode* first = phead->next;DLTNode* second = first->next;phead->next = second;second->prev = phead;free(first);
}//查找
DLTNode* DLTFind(DLTNode* phead, DLTDataType x)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->val == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}//在pos位置前插入-- 注意pos位置不能是哨兵卫的头结点 C++中会改善这一点
void DLTInsert(DLTNode* pos, DLTDataType x)
{assert(pos);DLTNode* newnode = BuyListNode(x);DLTNode* posPrev = pos->prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;posPrev->next = newnode;newnode->prev = posPrev;
}//删除pos位置的结点-- 注意pos位置不能是哨兵卫的头结点 C++中会改善这一点
void DLTErase(DLTNode* pos)
{assert(pos);DLTNode* posPrev = pos->prev;DLTNode* posNext = pos->next;posPrev->next = posNext;posNext->prev = posPrev;free(pos);
}//链表销毁
void DLTDestroy(DLTNode* phead)
{assert(phead);DLTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){DLTNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}
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