C语言---双向链表（详解）---数据结构

双向链表所需要头文件

首先重定义类型名意义我前几篇讲过几次了，这里就不在赘述了，（顺序表，单链表的开头都有说明）

然后我们需要一个结构体

结构体包含：存储数据的 a 指向一个节点的指针 next 指向上一个节点的指针 prve

双向链表实现的函数功能有：1.申请动态内存空间 2.初始化 3.双向链表的头，尾的插入与删除，在合法的任意位置进行插入和删除 4.释放链表，5.打印链表

1.申请动态内存空间

因为进行插入和初始化需要用到此函数所以我们要先实现此功能

1.先申请一个动态内存，并名为newnode

2.把x存入newnode存放数据的a中

3.把newnode的上，下指针都置为空

4.最后再返回此申请的空间

2.初始化

我们先创建一个链表的头并且把上，下指针置空，并且返回链表的头

并且我们再命名一个plist，用来接收，之后穿参数的时候，就可以直接用pilst

3.双向链表的尾部插入

1.先创建一个指针指向头的一个节点

2.申请一块内存用来插入

因为双向链表的优势，我们不需要像单链表那样依次遍历找到最后一个节点，双向链表，表头，的上一个就是链表的最后一个节点

所以我们可以一步就找到表尾

尾插入原理：

找到表尾后，1.在表尾后再插入一个新数据（用next指针指向newnode（新数据）），2.把新数据指向原先的表尾（用prve指向原先的表尾）就完成了一次的连接

1.再让现在的表尾（就是newnode（新数据））指向表头(newnode->next=phead(表头)) 2.（再让表头指向上一个的指针（就是prve）指向newnode（新数据））

这里可能会有点绕，需要读者慢慢理解，但是原理是简单的，就是让1个数据与它的上一个数据和下一个数据进行对接

4.双向链表的尾部删除

原理：

1.找到表尾，再找到表尾的上一个数据（倒数第二个数据）

2.然后让倒数第二个数据与表头对接，倒数第二个数据就成为了表尾数据，

3.再把原先的表尾数据进行释放

end就是最后一个节点，cur就是倒数第二个节点

1.让cur指向下一个的指针指向表头

2.把表头的指向上一个的指针指向cur

3.释放原先的表尾，并且把指针置空

读者要搞清楚 next 和prve的作用再搞清楚end和cur的位置，最后运用他们进行对接

5.双向链表的头部插入

我们先找到两个位置一个是表头一个是表头的下一个节点（这个节点才是真正存放数据的节点，表头只是其带头作用，里面只是存放0，并且打印链表都是从表头的一个节点开始打印）

找到两个位置之后，创建一个动态内存进行插入

接下来大致原理就是让插入的数据与表头和表头的下一个节点，在他们两个中间插入（就是对接）

表头原先指向的是表头的下一个节点，1.现在我们让表头的指向下一个节点的指针指向插入的数据

2.让插入的数据指向上一个节点的指针指向表头 3.让插入的数据指向下一个节点的指针指向原先表头的下一个节点（进行对接）

6.双向链表的头部删除

头部删除也是删除表头的下一个节点

那么我们要找到两个位置 1.表头，2.表头的下一个节点的下一个节点（就是要删除的位置的下一个节点）

这里我们把表头命名为cur 把表头的下一个节点的下一个节点（就是要删除的位置的下一个节点）命名为end

1.然后我们让 cur和end进行对接

2.然后释放要删除数据

把cur指向下一个节点的指向指向end 把end指向上一个节点的指针指向cur

7.双向链表的查找

这里我们只需要从表头的下一个节点开始，一直到表尾，进行遍历，如果找到就返回改位置。如果知道表尾都没找到（就是循环结束的时候）那么我们就返回空（NULL）

然后我们用pos来接收

7.对pos的前一个位置进行插入数据

我们首先需要先对pos进行判断，如果找到了，才开始插入，若找不到，就不执行函数

因为是插入数据所以我们要先申请一个内存

又因为我们已经得到了pos的位置，所以我们可以直接找到pos的上一个数据

原理在于找两个位置一个是pos 一个是pos的上一个数据

pos我们已经有了它的位置 pos的上一个位置我们只需要用指针指向它就可以了

pos的上一个位置命名为end

然后让新数据在pos的上一个数据与pos中间进行插入（就是对接）

8.对pos这个位置进行删除

因为我们有了pos的位置

那么我们用指针 next和prve找到 pos的上一个位置（命名为cur），和pos的下一个位置（end）进行对接

然后再释放掉pos，为把pos置空

9.链表的打印

从表头的下一个数据开始，进行遍历，并依次打印

10.链表的释放

因为链表的内存是一块块申请的，所以我们要遍历，并且释放

先从找到表头的下一个节点（命名为end），再找到表头的下一个节点的下一个节点（命名为cur）

先释放表头的下一个节点，再把cur赋值给end，就此循环。就把表头以后的数据全释放完了，

最后把表头给释放，并且置空，就可以了。

双向链表的全部函数功能就实现好了!

这里添加一个注释

之所以双向链表传参不用（&）取地址是因为SL* plist=ListCreate(); 这里是用指针接收，指针接收的就是地址，我们传参数的时候就是用地址传入了。

不用二级指针是因为我们不需要改变这个双向链表的哨兵位，只是改变它的指向，这个哨兵位是不会变的（不管头插、尾插、头删、尾删）

而单链表的头插，头删是会改变这个头的，比如（头删）释放这个头，让下一个节点成为头，这些都是会改变头的，所以我们要传二级指针。

接下来是代码段，需要自取。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>typedef int STDataType;typedef struct linode
{STDataType a;struct linode* next;struct linode* prve;
}SL;SL* Bylist(STDataType x)//申请动态内存
{SL* newnode = (SL*)malloc(sizeof(SL));newnode->a = x;newnode->next = NULL;newnode->prve = NULL;return newnode;
}SL* ListCreate()//初始化
{SL* phead = Bylist(0);phead->next = phead;phead->prve = phead;return phead;
}void ListDestory(SL* pHead)//释放链表
{SL* end = pHead->next;while (end != pHead){SL* cur = end->next;free(end);end = cur;}free(pHead);pHead = NULL;
}void ListPrint(SL* pHead)//打印链表
{SL* end = pHead->next;while (end != pHead){printf("%d->", end->a);end = end->next;}printf("phead");
}void ListPushBack(SL* pHead, STDataType x)//尾插
{SL* end = pHead->prve;SL* newnode = Bylist(x);//因为双向链表的优势 所以我们不需要依次遍历，头的上一个就是最后一个节点end->next = newnode;newnode->prve = end;newnode->next = pHead;pHead->prve = newnode;
}void ListPopBack(SL* pHead)//尾删
{SL* end = pHead->prve;//找到最后一个节点SL* cur = end->prve;//最后一个节点的上一个cur->next = pHead;pHead->prve = cur;free(end);end = NULL;
}void ListPushFront(SL* pHead, STDataType x)//头插
{SL* end = pHead;SL* cur = end->next;SL* newnode = Bylist(x);end->next = newnode;newnode->prve = end;newnode->next = cur;cur->prve = newnode;
}void ListPopFront(SL* pHead)//头删
{SL* cur = pHead->next;SL* end = cur->next;pHead->next = end;end->prve = pHead;free(cur);
}SL* ListFind(SL* pHead, STDataType x)//查找
{SL* cur = pHead->next;while (cur != pHead){if (cur->a == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}void ListInsert(SL* pos, STDataType x)//插入
{SL* newnode = Bylist(x);SL* end = pos->prve;end->next = newnode;newnode->prve = end;newnode->next = pos;pos->prve = newnode;
}void ListErase(SL* pos)//删除
{SL* cur = pos->prve;SL* end = pos->next;cur->next = end;end->prve = cur;free(pos);pos - NULL;
}void Intenode()
{// 创建返回链表的头结点.SL* plist= ListCreate();//   双向链表尾插ListPushBack(plist, 1);ListPushBack(plist, 2);ListPushBack(plist, 3);ListPushBack(plist, 4);//    双向链表尾删ListPopBack(plist);//     双向链表头插ListPushFront(plist, 5);ListPushFront(plist, 6);ListPushFront(plist, 7);ListPushFront(plist, 8);//    双向链表头删ListPopFront(plist);//    双向链表查找SL* pos=ListFind(plist, 5);if (pos){// 双向链表在pos的前面进行插入ListInsert(pos, 50);}//    双向链表删除pos位置的节点ListErase(pos);//    // 双向链表打印ListPrint(plist);//    // 双向链表销毁ListDestory(plist);
}

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