前言

上一篇文章中我们学习了单链表的实现 本节将带大家学习带头双向链表的实现，希望能够对大家有一些帮助，话不多说，直接开干！！

文章目录

  • 前言
  • 一、带头双向链表的概念和结构
  • 二. 带头双向链表的接口实现
    • 2.1 打印
    • 2.2 初始化
    • 2.3 开辟节点
    • 2.4 尾部插入节点
    • 2.5 尾部删除节点
    • 2.6 头部插入节点
    • 2.7 头部删除节点
    • 2.8 查找
    • 2.9 在Pos位置前插入
    • 2.10 在Pos位置删除
    • 2.11 销毁链表
  • 总结

一、带头双向链表的概念和结构

概念：带头双向链表是一种 带不存储数据的哨兵卫，循环，双向的一种链表结构。它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。
特点:

  • 在数据结构中具有双向指针
  • 插入数据的时候方便找到上一个
  • 同样，删除数据的是有也需要考虑前后方向的操作

和单链表的比较：

1.无头单向非循环链表：结构简单，但一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶，图的邻接表等等。另外，这种结构在笔试中出现很多。。
2.带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外，这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单。后面我们代码实现了就知道了。

看代码

typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{LTDataType data;struct ListNode* next;struct ListNode* prev;
}ListNode;

首先我们定义了一个结构体，结构体里的data被叫做数据域用来存放数据，next是指针域用来存放下一个节点的地址,prev是指针域用来存放上一个节点的地址。

二. 带头双向链表的接口实现

我们要实现如下的一些接口：

// 创建返回链表的头结点.
ListNode* ListCreate();
// 双向链表销毁
void ListDestory(ListNode** pHead);
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* pHead);
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* pHead);
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* pHead);
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
// 双向链表删除pos位置的节点
void ListErase(ListNode* pos);

2.1 打印

*注意：头指针的位置不要轻易的去改动，所以在这定义了一个Cur来代替我们的头指针。

代码示例如下

// 单链表打印
void ListPrint(ListNode* pHead)
{assert(pHead);ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead) //这个条件很重要的{printf("%d->",cur->data);cur=cur->next;}
printf("NULL\n");
}

2.2 初始化

  • 注意：带头双向链表的初始化 需要创建一个哨兵卫的头指针，该位置不存储有效数据 。
// 创建返回链表的头结点.
ListNode* ListCreate()
{ListNode* phead=BuySListNode(-1);phead->next=phead;phead->prev=phead;return phead;
}

2.3 开辟节点

**当我们插入的时候需要开辟新的节点，而我们有头插、尾插和任意位置插，每次写这些插入的时候都要<br />
申请节点，所以我们不妨写一个函数就直接申请节点，后面只需要调用就好了**

代码实现：

LTDataType* BuySListNode(LTDataType x)
{LTDataType* newnode=(LTDataType*) malloc(sizeof(ListNode));assert(newnode);newnode->data=x;newnode->next=NULL;newnode->prev=NULL;return newnode;
}

2.4 尾部插入节点

要尾插的话，我们首先得要开辟一个结点才能插啊，其次是要找到尾结点，那么如何找到尾结点呢？很简单，一个while循环就搞定了。
代码示例如下：

// 单链表尾插
void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x)
{ListNode* newNode = BuySListNode(x);// 先不断开原链表，然后新节点连接到链表中newNode->prev = pHead->prev;newNode->next = pHead;newNode->prev->next = newNode;pHead->prev = newNode;
}

2.5 尾部删除节点

示例代码如下：

void ListPopBack(ListNode* pHead)
{assert(pHead);assert(pHead->next!=pHead);
ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead){ListNode* prev=cur;cur=cur->next;}prev->next=pHead;pHead->next=prev;free(cur);
}

2.6 头部插入节点

示例代码如下：

void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x)
{assert(pHead);ListNode* newnode=BuySListNode( x);ListNode* next=pHead->next;pHead->next=newnode;newnode->next=next;newnode->prev=pHead;next->prev=newnode;
}

2.7 头部删除节点

示例代码如下：

void ListPopFront(ListNode* pHead)
{assert(pHead);assert(pHead->next!=pHead);ListNode* next=pHead->next;pHead->next=next->next;next->next->prev=pHead;free(next);
}

2.8 查找

// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x)
{assert(pHead);ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead){if(cur->data==x){return cur;}cur=cur->next;}return NULL;
}

2.9 在Pos位置前插入

示例代码如下：

// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);ListNode* newnode=BuySListNode(x);ListNode* prev=pos->prev;prev->next=newnode;newnode->next=pos;newnode->prev=prev;pos->prev=newnode;
}

2.10 在Pos位置删除

示例代码如下：

// 双向链表删除pos位置的节点
void ListErase(ListNode* pos)
{assert(pos);ListNode* next=pos->next;ListNode* prev=pos->prev;prev->next=next;next->prev=prev;free(pos);
}

2.11 销毁链表

示例代码如下：

// 双向链表销毁
void ListDestory(ListNode** pHead)
{assert(phead);ListNode* cur=(*pHead)->next;while(cur!=*pHead){ListNode* next=cur->next;free(cur);cur=next;}free(*pHead);*pHead=NULL;
}

总结

List.h完整代码：

#pragma once//防止头文件重复包含#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>// 带头+双向+循环链表增删查改实现
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{LTDataType data;struct ListNode* next;struct ListNode* prev;
}ListNode;// 创建返回链表的头结点.
ListNode* ListCreate();
// 双向链表销毁
void ListDestory(ListNode** pHead);
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* pHead);
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* pHead);
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* pHead);
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
// 双向链表删除pos位置的节点
void ListErase(ListNode* pos);

List.c
完整代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"
// 动态申请一个节点LTDataType* BuySListNode(LTDataType x){LTDataType* newnode=(LTDataType*) malloc(sizeof(ListNode));assert(newnode);newnode->data=x;newnode->next=NULL;newnode->prev=NULL;return newnode;
}// 创建返回链表的头结点.ListNode* ListCreate()
{ListNode* phead=BuySListNode(-1);phead->next=phead;phead->prev=phead;return phead;
}// 双向链表销毁void ListDestory(ListNode** pHead)
{assert(phead);ListNode* cur=(*pHead)->next;while(cur!=*pHead){ListNode* next=cur->next;free(cur);cur=next;}free(*pHead);*pHead=NULL;
}// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* pHead)
{assert(pHead);ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead) //这个条件很重要的{printf("%d->",cur->data);cur=cur->next;}
printf("NULL\n");
}
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x)
{ListNode* newNode = BuySListNode(x);// 先不断开原链表，然后新节点连接到链表中newNode->prev = pHead->prev;newNode->next = pHead;newNode->prev->next = newNode;pHead->prev = newNode;
}
// 双向链表尾删void ListPopBack(ListNode* pHead){assert(pHead);assert(pHead->next!=pHead);
ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead){ListNode* prev=cur;cur=cur->next;}prev->next=pHead;pHead->next=prev;free(cur);
}// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x)
{assert(pHead);ListNode* newnode=BuySListNode( x);ListNode* next=pHead->next;pHead->next=newnode;newnode->next=next;newnode->prev=pHead;next->prev=newnode;
}// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* pHead)
{assert(pHead);assert(pHead->next!=pHead);ListNode* next=pHead->next;pHead->next=next->next;next->next->prev=pHead;free(next);
}// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x)
{assert(pHead);ListNode* cur=pHead->next;while(cur!=pHead){if(cur->data==x){return cur;}cur=cur->next;}return NULL;
}// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);ListNode* newnode=BuySListNode(x);ListNode* prev=pos->prev;prev->next=newnode;newnode->next=pos;newnode->prev=prev;pos->prev=newnode;
}// 双向链表删除pos位置的节点
void ListErase(ListNode* pos)
{assert(pos);ListNode* next=pos->next;ListNode* prev=pos->prev;prev->next=next;next->prev=prev;free(pos);
}

码字不易，如果觉得内容有用的话，就给博主三连吧！！！

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