数据结构与算法 完整版双链表
2024-04-08 07:15:28
上一篇单链表博主已经讲的很详细了,相信掌握单链表的朋友搞定双链表并不困难,所以博主就之给出代码了,如果实在感觉理解困难可以留言,博主会加gif的
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>// 实现单链表的构建、数据添加(头插法和尾插法)、数据删除(包含了数据查找),
//数据的修改(包含了数据查找)、遍历的算法设计；typedef struct _LinkDouble {int data; //双向链表的数据域int length; //表示现在双向链表的元素个数_LinkDouble *next; //指向下一节点的指针域_LinkDouble *pre; //指向上一节点的指针域 (头结点的 pre为空!) 所以我们初始化的时候做好即可,避免很多意外的错误.
}LinkDouble, LinkNode;//显示欢迎界面
void menue() {printf("****************************************************************\n");printf("*********请选择你要进入的模块*********\n");printf("**1.使用头插法添加元素(最后输出的顺序与输入的顺序是相反的!**\n");printf("-----------------------------------\n");printf("**2.使用尾插法添加元素(最后输出的顺序与输入的顺序是相同的!**\n");printf("-----------------------------------\n");printf("**3.删除双向链表链表中的元素\n");printf("-----------------------------------\n");printf("**4.修改双向链表链表中的元素\n");printf("-----------------------------------\n");printf("**5.清屏,再次显示欢迎界面\n");printf("-----------------------------------\n");printf("**0.退出程序");printf("****************************************************************\n\n\n");
}//初始化双向链表
bool inin_doubleLink(LinkDouble *Lq) {if (!Lq) return false; //表示分配空间失败! 所以我们直接返回//初始化指针域 都置为 NULL 是为了避免意外的错误Lq->next = NULL;Lq->pre = NULL;//初始化数据域Lq->length = 0;Lq->data = 0;return true;
}//使用头插法插入元素
bool insert_front(LinkDouble *Lq, LinkNode *node) {if (!node) return false; //如果node结点分配的空间失败了,那么就没必要执行后续的步骤了//双向链表和单链表的区别在这里就能体现了,双向链表前插时需要判断一下是否是只有头结点if (Lq->next == NULL) { //如果整个链表只有一个头结点,我们就进行下面的操作//完成我们的连接操作node->next = Lq->next;node->pre = Lq;Lq->next = node;Lq->length++;} else {node->next = Lq->next; //指向之前 Lq 指向的结点node->pre = Lq; //指向 Lq;Lq->next->pre = node; //让之前Lq指向的结点现在指向我们的nodeLq->next = node; //让 Lq 指向我们的 nodeLq->length++; //让整个链表的长度加一,代表我们插入了一个元素}
}//尾插法
bool insert_last(LinkDouble *Lq, LinkNode *node) {if (!node) return false; //如果 node 分配空间失败!! 那么就没有必要执行后面的操作 了LinkNode *last = Lq; //这个用来遍历寻找我们的最后一个节点while (last->next) last = last->next; //跳出循环时,我们其实就已经找到了最后一个节点//开始连接node->next = NULL;last->next = node;node->pre = last;Lq->length++; //元素长度加一return true;}//遍历
void Print_double(LinkDouble *Lq) {LinkNode *temp = Lq->next; //代替Lq去遍历printf("现在双向链表的元素有----%d个----依次是 : ", Lq->length);while (temp) { //跳出循环时就代表我们的遍历完成了printf(" %d ", temp->data);temp = temp->next; //这个节点遍历完成,我们继续指向下一个节点}printf("\n");}//删除
bool Del_double(LinkDouble *Lq, int element, int *index) {//双向链表的删除不同于单项链表,我们只需要定义一个代替结点来操作即可(双向链表需要两个)LinkNode *temp = Lq->next; //指向我们的第一个节点if (Lq->next == NULL) return false; //如果双向链表只有一个头节点,我们没必要执行后面的操作了int i = 0;while (temp) { //跳出循环时,要么是便利了整个链表都没找到要删除的值,要么就是删除了并返回索引值.if (temp->data == element && temp->next == NULL) {//删除的元素是最后一个结点temp->pre->next = NULL; //直接把删除结点的上一个点的的指向为空这样就断开了链接//释放我们要删除的结点free(temp);temp->next = NULL;temp->pre = NULL;Lq->length--; //元素减一*index = i; //更改索引值return true;} else if (temp->data == element) {//删除的不是最后一个元素//下面两步其实就分离了我们的 temp 了,只是 temp还有所指向而已,等我们释放 temp时置空就行temp->pre->next = temp->next; //删除结点的前一个节点指向删除结点的后一个节点temp->next->pre = temp->pre; //删除结点的后一个节点指向删除元素的前一个节点//释放我们要删除的结点free(temp);temp->next = NULL;temp->pre = NULL;Lq->length--; //元素减一*index = i; //更改索引值return true;} else {//没找到temp = temp->next; //指向下一个i++;}}return false;
}
//修改
bool mov_double(LinkDouble *Lq, int element, int new_element) {LinkNode *temp = Lq->next; //定义一个代替 Lq 去遍历的临时结点 while (temp) { //跳出循环时要么是整个双向链表都没有我们要修改的值,要么是修改完成之后的值if (temp->data == element) {temp->data = new_element;return true;} else {temp = temp->next; //没找到就继续遍历下面的结点}}return false;
}int main(void) {//定义双向链表的头结点和我们到时候要插入或删除的结点LinkDouble *Lq = (LinkDouble*)malloc(sizeof(LinkDouble));LinkNode *node = NULL;int num = 0; //要插入或删除的元素的个数int element = 0; //要删除或修改 的元素的值int new_element = 0; //要修改成为的元素int index = 0; //返回索引值int choice = 0; //用户要进入的模块//初始化双向链表if (inin_doubleLink(Lq)) {printf("分配空间成功! \n");} else {printf("分配空间失败! 退出程序\n");system("pause");return 0;}menue(); //显示欢迎界面while (1) {printf("请选择你想要进入的模块: ");scanf("%d", &choice);switch (choice) {case 0:printf("期待您的下次使用\n");printf(" 正在退出程序... \n");_sleep(3000);system("cls");printf(" 退出程序成功... \n ");system("pause");return 0;case 1:printf("欢迎使用 头插法插入元素!! 请输入你想要添加的元素个数: ");scanf("%d", &num);for (int i = 0; i < num; i++) {node = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); //因为要 连接起来 所以每次循环的时候我们都需要分配一个空间printf("请输入你想要插入的元素的值");scanf("%d", &node->data);if (insert_front(Lq, node)) {printf("插入元素 %d 成功, 现在的元素个数是 %d 个哟\n", node->data, Lq->length);} else {printf("插入元素失败! \n");}}Print_double(Lq);break;case 2:printf("欢迎使用 尾插法插入元素!! 请输入你想要添加的元素个数: ");scanf("%d", &num);for (int i = 0; i < num; i++) {node = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode)); //因为要 连接起来 所以每次循环的时候我们都需要分配一个空间printf("请输入你想要插入的元素的值");scanf("%d", &node->data);if (insert_last(Lq, node)) {printf("插入元素 %d 成功, 现在的元素个数是 %d 个哟\n", node->data, Lq->length);} else {printf("插入元素失败! \n");}}Print_double(Lq);break;case 3:printf("请输入你要删除的元素: ");scanf("%d", &element);if (Del_double(Lq, element, &index)) {printf("---------------------\n");printf("删除元素 %d 成功, 它曾经是双向链表中第 %d 个元素\n", element, index + 1);printf("---------------------\n");} else {printf("删除元素失败, 双向链表中不存在该元素! \n");}Print_double(Lq);break;case 4:printf("请输入你想要修改的元素 : ");scanf("%d", &element);printf("请输入要改为的值 : ");scanf("%d", &new_element);if (mov_double(Lq, element, new_element)) {printf("---------------------\n");printf("修改元素 %d 成功\n", element);printf("---------------------\n");} else {printf("修改元素失败, 双向链表中不存在该元素! \n");}Print_double(Lq);break;case 5:system("cls"); //将屏幕清空 menue(); //显示欢迎界面,方便用户操作Print_double(Lq); //显示现在单链表内的元素,方便用户观看break;default:printf("输入有误,请重新输入!\n");}}free(Lq);free(node);Lq->next = NULL;Lq->pre = NULL;node->next = NULL;node->pre = NULL;system("pause");return 0;
}
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