什么是链表
链表的种类
最经典的两种链表
带头双向循环链表详细

什么是链表

在数据结构线性表里除了顺序表还有一种我们不得不说他就是链表

链表的关键就是指针创建出一块节点空间存储着一边是val数值另一边是next下一个节点空间的地址每个节点空间由next这种指针串联在一起这就是链表的基础模型

由链表带来的结构优势弥补了顺序表的缺点链表不需要按需申请释放 也不用挪动数据就可以增添数据

链表的种类

链表有这几种特性分别是

1. 带头不带头

2.单双

3.循环不循环

两两组合链表则共有八种类型这八种链表各有千秋由实际情况而选择哪种链表

最经典的两种链表

在这八种链表里我们最常见最常用的就是 单链表带头双向循环链表 这两种

带头双向循环链表详细

而本文的重点就是解析带头双向循环链表别看它名字又长又复杂其实这种链表实现起来十分简单在模拟实现时能很清楚的感觉到它带来的结构优势

下面我们来一步步实现带头双向循环链表

1.节点空间的创建

如图这种节点空间里有着两个指针一个指向next下一个另一个指向prev上一个

2.链表的初始化

ListNode* BuyNode(LTDatatype x)
{ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if(node == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}//开辟好node->data = x;node->next = NULL;node->prev = NULL;return node;
}
ListNode* LTInit(void)
{ListNode* phead = BuyNode(-1);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}

《带头》不需要一个头指针直接创建一个节点空间作为哨兵卫头节点

头节点的初始化 prev 和next都指向自己

3.链表增删查改接口函数的实现

void LTPushBack(ListNode* phead,LTDatatype x);//尾插
void LTPopBack(ListNode* phead);//尾删
void LTPushFront(ListNode* phead,LTDatatype x);//头插
void LTPopFront(ListNode* phead);//头删
void LTPrint(ListNode* phead);//打印
ListNode* LTFind(ListNode* phead,LTDatatype x);//查找 返回下标
void LTInsert(ListNode* pos,LTDatatype x);//在pos之前插入x
void LTErase(ListNode* pos);//删除pos位置的节点
void LTDestroy(ListNode* phead);//销毁表 防止内存泄漏

函数声明

void LTPushBack(ListNode* phead,LTDatatype x)//尾插
{assert(phead);//切记 phead不能为空 为空则空指针解应用ListNode* newnode = BuyNode(x);//得先找到尾ListNode* ptail = phead->prev;newnode->prev = ptail;newnode->next = phead;ptail->next = newnode;phead->prev = newnode;
}
void LTPrint(ListNode* phead)//打印
{assert(phead);//切记 phead不能为空 为空则空指针解应用ListNode* cur = phead->next;while(cur != phead){//printf("%p,%d,%p",cur->prev,cur->data,cur->next);printf("%d->",cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}void LTPopBack(ListNode* phead)//尾删
{assert(phead);//切记 phead不能为空 为空则空指针解应用ListNode* tail = phead->prev;ListNode* newtail = tail->prev;newtail->next = phead;phead->prev = newtail;free(tail);}void LTPushFront(ListNode* phead,LTDatatype x)//头插
{assert(phead);//切记 phead不能为空 为空则空指针解应用ListNode* newnode = BuyNode(x);ListNode* next = phead->next;phead->next = newnode;newnode->prev = phead;next->prev = newnode;newnode->next = next;
}void LTPopFront(ListNode* phead)//头删
{assert(phead);//切记 phead不能为空 为空则空指针解应用ListNode* head = phead->next;ListNode* newhead = head->next;phead->next = head->next;newhead->prev = phead;free(head);}
ListNode* LTFind(ListNode* phead,LTDatatype x)//查找 返回下标
{ListNode* cur = phead->next;while(cur != phead){if(cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}void LTInsert(ListNode* pos,LTDatatype x)
{ListNode* newnode = BuyNode(x);ListNode* next = pos->next;pos->next = newnode;newnode->prev = pos;newnode->next = next;next->prev = newnode;
}void LTErase(ListNode* pos)
{ListNode* next = pos->next;ListNode* prev = pos->prev;prev->next = next;next->prev = prev;free(pos);
}void LTDestroy(ListNode* phead)
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){ListNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}

函数实现

4.注意事项

在实现带头双向循环链表时我们需要注意这几点

首先是实现一种新的接口函数出现了bool 布尔类型

bool LTEmpty(ListNode* phead);//判断表中是否为空

使用bool这个关键字需要头文件包含 #include<stdbool.h>

这个函数会返回true 或 false 来判断表中是否为空

bool LTEmpty(ListNode* phead)
{assert(phead);return phead->next == phead;
}

其次在实现各个接口函数时千万记得断言判断phead是否为空

phead作为节点空间如果被用户误输入为NULL 空进去空指针解引用会报错的

最后实现记录表内有多少个元素的函数用计数器方法即可

size_t LTSize(ListNode* phead);//记录表内元素

size_t LTSize(ListNode* phead)
{assert(phead);size_t size = 0;ListNode* cur = phead->next;//开始遍历 计数器的方法while (cur != phead){size++;cur = cur->next;}return size;
}

总结

带头双向循环链表我们已经实现好了这种链表十分实用无论是头插还是尾插都十分的方便实现

这就是这种结构带来的优势既然观众老爷们都看到这里了还不来个一键三连我们下期见

一起变强！！！

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4.注意事项

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