双向链表中插入结点并输出

【问题描述】

对带头结点的双向链表，实现插入算法。

【输入形式】

第一行输入一个N（N大于等于1，小于1000）；

第二行输入N个整数，以空格作为分隔，创建长度为N的双向链表，为双向输出方便，需保留头尾指针；

第三行输入pos和e，以空格分隔，分别表示插入位置和插入元素的值。
【输出形式】

若插入位置合法，插入成功，则输出：

第一行从头开始顺向输出双向链表中元素，用空格分隔；

第二行从尾结点开始逆向输出双向链表中元素，用空格分隔。

若插入位置不合法，例如插入位置<1或超出链表范围，则输出error

【样例输入1】

-4 5 2 7 0

2 100

【样例输出1】

-4 100 5 2 7 0

0 7 2 5 100 -4

【样例输入2】

1 2 3 4 5

6 6

【样例输出2】

1 2 3 4 5 6

6 5 4 3 2 1

【样例输入3】

1 2 3 4 5

8 8

【样例输出3】

error

要完成这个问题，首先我们需要知道双向链表如何表示。

双向链表的实现：

如果在线性链表的结点中增加一个指针域，用来指向结点的直接前驱，则从表中的任一结点出发，既可以向后查找结点的后继，也可以向前查找结点的前驱。整个链表包含分别指向前驱和后继的两条链，称为双向链表。双向链表的存储结构如图所示：

双向链表的存储表示描述如下：

typedef struct DuLNode
{ElemType data;struct DuLNode * prior;struct DuLNode * next;
}DuLNde,* DuLinkList;

初始化如下：

DuLinkList initList()
{DuLNode* head;DuLNode* rear;head=(struct DuLNode*)malloc(sizeof(struct DuLNode));if(!head)return NULL;rear=(struct DuLNode*)malloc(sizeof(struct DuLNode));if(!rear)return NULL;head->prior=NULL;head->next=rear;rear->prior=head;rear->next=NULL;return head;
}

双向链表的插入和删除操作都必须同时进行两个反向上的指针修改，操作过程比线性表复杂。插入和删除操作如下图所示：

插入代码表示：

int insertList(DuLinkList head,int pos, ElemType e)
{if(pos<1){printf("error\n");return 0;}DuLNode* p=head;int i;for(i=1;i<pos;i++){if(p->next==NULL){printf("error\n");return 0;}p=p->next;}DuLNode* pnew;pnew=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));pnew->data=e;p->next->prior=pnew;pnew->next=p->next;p->next=pnew;pnew->prior=p;return 1;
}

最后完整代码的实现及检查：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef  int ElemType;
typedef struct DuLNode
{ElemType data;struct DuLNode *prior;struct DuLNode *next;
}DuLNode,*DuLinkList;
//初始化
DuLinkList initList()
{DuLNode* head;DuLNode* rear;head=(struct DuLNode*)malloc(sizeof(struct DuLNode));if(!head)return NULL;rear=(struct DuLNode*)malloc(sizeof(struct DuLNode));if(!rear)return NULL;head->prior=NULL;head->next=rear;rear->prior=head;rear->next=NULL;return head;
}
//插入
int insertList(DuLinkList head,int pos, ElemType e)
{if(pos<1){printf("error\n");return 0;}DuLNode* p=head;int i;for(i=1;i<pos;i++){if(p->next==NULL){printf("error\n");return 0;}p=p->next;}DuLNode* pnew;pnew=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));pnew->data=e;p->next->prior=pnew;pnew->next=p->next;p->next=pnew;pnew->prior=p;return 1;
}
void createList(DuLinkList head,int n)
{ElemType e;int i;for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&e);insertList(head,i,e);}return;
}
void printList(DuLinkList head,DuLinkList rear)
{DuLNode* p=head;while(p->next!=rear){p=p->next;printf("%d ",p->data);}return;}
void reprintList(DuLinkList head,DuLinkList rear)
{DuLNode* p=rear;while(p->prior!=head){p=p->prior;printf("%d ",p->data);}return;
}
int main()
{DuLinkList head,rear;ElemType e;int n,pos;scanf("%d",&n);head=initList();rear=head->next;createList(head,n);scanf("%d %d",&pos,&e);if(insertList(head,pos,e)){printList(head,rear);printf("\n");reprintList(head,rear);}return 0;
}

运行结果如下：

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