（C语言版）链表（三）——实现双向链表创建、删除、插入、释放内存等简单操作

http://blog.csdn.net/fisherwan/article/details/19760681

上午写了下单向循环链表的程序，今天下午我把双向链表的程序写完了。其实双向链表和单向链表也是有很多相似的地方的，听名字可以猜到，每个节点都包含两个指针，一个指针指向上一个节点，一个指针指向下一个节点。这里有两个特殊的地方，第一就是头节点的一个指针指向NULL空指针（没有前驱节点），第二就是尾节点的一个指针指向NULL指针（没有后继节点）。

我们可以看下双向链表的示意图（自己画的比较难看）：

所以，我们在编程序的时候，这两个指针的控制就是我们的难点，因为我们始终要让这个链表保持这样的链接不管是在创建的时候、插入的时候、删除的时候等，一定要让节点的两个指针指向正确的节点。下面我们来看下双向链表的代码。

DbLinkList.h 头文件——包含节点结构的定义和各种操作函数的声明。

[cpp] view plain copy

#ifndef DOUBLY_LINKED_LIST_H
#define DOUBLY_LINKED_LIST_H
typedef struct Node
{
int data;
struct Node *pNext;
struct Node *pPre;
}NODE, *pNODE;
//创建双向链表
pNODE CreateDbLinkList(void);
//打印链表
void TraverseDbLinkList(pNODE pHead);
//判断链表是否为空
int IsEmptyDbLinkList(pNODE pHead);
//计算链表长度
int GetLengthDbLinkList(pNODE pHead);
//向链表插入节点
int InsertEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos, int data);
//从链表删除节点
int DeleteEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos);
//删除整个链表，释放内存
void FreeMemory(pNODE *ppHead);
#endif

DbLinkList.cpp 双向链表的源文件——包含了各种操作函数的定义。

（1）这部分是创建双向链表，和单向链表很相似，但是呢，有些地方还是得注意，就是每创建一个节点的时候都要注意初始化它的两个指针。

[cpp] view plain copy

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "DbLinkList.h"
//创建双向链表
pNODE CreateDbLinkList(void)
{
int i, length = 0, data = 0;
pNODE pTail = NULL, p_new = NULL;
pNODE pHead = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == pHead)
{
printf("内存分配失败！\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
pHead->data = 0;
pHead->pPre = NULL;
pHead->pNext = NULL;
pTail = pHead;
printf("请输入想要创建链表的长度：");
scanf("%d", &length);
for (i=1; i<length+1; i++)
{
p_new = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == p_new)
{
printf("内存分配失败！\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("请输入第%d个元素的值：", i);
scanf("%d", &data);
p_new->data = data;
p_new->pNext = NULL;
p_new->pPre = pTail;
pTail->pNext = p_new;
pTail = p_new;
}
return pHead;
}

（2）这部分是获得双向链表的信息，这里和单向链表基本一致，因为遍历的时候只用到了一个指针。

[cpp] view plain copy

//打印链表
void TraverseDbLinkList(pNODE pHead)
{
pNODE pt = pHead->pNext;
printf("打印链表如：");
while (pt != NULL)
{
printf("%d ", pt->data);
pt = pt->pNext;
}
putchar('\n');
}
//判断链表是否为空
int IsEmptyDbLinkList(pNODE pHead)
{
pNODE pt = pHead->pNext;
if (p == NULL)
return 1;
else
return 0;
}
//计算链表的长度
int GetLengthDbLinkList(pNODE pHead)
{
int length = 0;
pNODE pt = pHead->pNext;
while (pt != NULL)
{
length++;
pt = pt->pNext;
}
return length;
}

（3）这部分是向双向链表插入节点，也跟单向链表很多相似的地方。我们先来看下插入节点时的示意图：

从图中可以看到，每次我们添加一个节点都有很多地方要调节的，也就是每个节点的那两个指针，一定要认真仔细自己动手写一遍，有可能有些细节就会出错。这里有一个地方需要注意，是和单向链表不同的地方，单向链表在插入节点的时候不需要判断最后一个节点是否为空，因为这不影响程序的结果，但是对于双向链表就不一样了，因为我们后面要用到最后一个节点的一个指针指向前一个节点，如果最后一个节点是空的话（就是程序中的pt），就不存在pt->pPre了,那么程序运行到这里时就会报错，所以我们要加个判断，判断此时节点是NULL的话就不需要控制它的指针了。

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//向双向链表中插入节点
int InsertEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos, int data)
{
pNODE pt = NULL, p_new = NULL;
if (pos > 0 && pos < GetLengthDbLinkList(pHead)+2)
{
p_new = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == p_new)
{
printf("内存分配失败！\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while (1)
{
pos--;
if (0 == pos)
break;
pHead = pHead->pNext;
}
pt = pHead->pNext;
p_new->data = data;
p_new->pNext = pt;
if (NULL != pt)
pt->pPre = p_add;
p_new->pPre = pHead;
pHead->pNext = p_new;
return 1;
}
else
return 0;
}

（4）这部分是从链表中删除节点，当然这里和单向链表差不多，要注意的地方和插入节点时是一样的，上面已经说明了。

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//从链表中删除节点
int DeleteEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos)
{
pNODE pt = NULL;
if (pos > 0 && pos < GetLengthDbLinkList(pHead) + 1)
{
while (1)
{
pos--;
if (0 == pos)
break;
pHead = pHead->pNext;
}
pt = pHead->pNext->pNext;
free(pHead->pNext);
pHead->pNext = pt;
if (NULL != pt)
pt->pPre = pHead;
return 1;
}
else
return 0;
}

（5）这部分是用来释放内存的，注意的地方和上面一样。

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//删除整个链表，释放内存
void FreeMemory(pNODE *ppHead)
{
pNODE pt = NULL;
while (*ppHead != NULL)
{
pt = (*ppHead)->pNext;
free(*ppHead);
if (NULL != pt)
pt->pPre = NULL;
*ppHead = pt;
}
}

main.cpp 测试程序源文件——通过简单的交互信息来测试各个函数功能是否正确。

[cpp] view plain copy

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "DbLinkList.h"
int main(void)
{
int flag = 0, length = 0;
int position = 0, value = 0;
pNODE head = NULL;
head = CreateDbLinkList();
flag = IsEmptyDbLinkList(head);
if (flag)
printf("双向链表为空！\n");
else
{
length = GetLengthDbLinkList(head);
printf("双向链表的长度为：%d\n", length);
TraverseDbLinkList(head);
}
printf("请输入要插入节点的位置和元素值(两个数用空格隔开)：");
scanf("%d %d", &position, &value);
flag = InsertEleDbLinkList(head, position, value);
if (flag)
{
printf("插入节点成功！\n");
TraverseDbLinkList(head);
}
else
printf("插入节点失败！\n");
flag = IsEmptyDbLinkList(head);
if (flag)
printf("双向链表为空，不能进行删除操作！\n");
else
{
printf("请输入要删除节点的位置：");
scanf("%d", &position);
flag = DeleteEleDbLinkList(head, position);
if (flag)
{
printf("删除节点成功！\n");
TraverseDbLinkList(head);
}
else
printf("删除节点失败！\n");
}
FreeMemory(&head);
if (NULL == head)
printf("已成功删除双向链表，释放内存完成！\n");
else
printf("删除双向链表失败，释放内存未完成！\n");
return 0;
}

PS：相信对很多人来说链表的相关知识其实不难，很快能把这个程序编出来。但是还是有很多细节的问题要自己编过才知道的，我自己在学习的过程中就遇到过，所以我不让大家再走弯路。

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