大话数据结构05：双向链表

基础要义

双向链表的节点结构

双向链表的插入

要先把插入位置的后继节点重新绑定，否则容易丢失后继节点

双向链表的删除

同样是先绑定后继节点

C++代码

#include "stdio.h"    #define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */Status visit(ElemType c)
{printf("%d ", c);return OK;
}typedef struct DulNode
{ElemType data;struct DulNode* prior;//前驱struct DulNode* next; //后继
}DulNode, *DuLinkList;Status InitList(DuLinkList* L)
{*L = new DulNode();if (!(*L)) //存储分配失败return ERROR;//前驱 后继都是自己(*L)->next = (*L);(*L)->prior = (*L);
}//判断链表是否为空
const Status ListEmpty(DuLinkList *L)
{if ((*L)->next == (*L))return TRUE;return ERROR;
}//将L重置为空表
Status ClearList(DuLinkList* L)
{DuLinkList p;DuLinkList q;p = (*L)->next;while (p != (*L)){q = p->next;delete p;p = q;}(*L)->next = (*L);return OK;
}//返回L中的元素个数
const int ListLength(DuLinkList* L)
{int i = 0;DuLinkList p = (*L)->next;while (p != (*L)){i++;p = p->next;}return i;
}// 用e返回L中第i个元素的值
Status GetElem(DuLinkList* L, int i, ElemType* e)
{int j = 1;DuLinkList p;p = (*L)->next;while ((p != (*L)) && j < i){p = p->next;j++;}if ((p == (*L)) || j > i)return ERROR;*e = p->data;return OK;}// 寻找第 1个 与e满足关系的数据元素的位置
int LocateElem(DuLinkList* L, ElemType e)
{int i = 0;DuLinkList p = (*L)->next;while (p != (*L)){i++;if (p->data == e)return i;p = p->next;}return 0; //没有这个元素
}//在第i个位置中插入新的数据元素
Status ListInsert(DuLinkList* L, int i, ElemType e)
{DuLinkList N = new DulNode();N->data = e;int j = 1;DuLinkList p = *L;//要找到待插入节点的前驱while ((j < i) && (p->next != (*L))){p = p->next;j++;}//没有这么长的链表if ((j < i) && (p == (*L)))return ERROR; // 没有这么长的表//插入操作N->next = p->next;N->next->prior = N;N->prior = p;p->next = N;
}//删除L的第i个元素 并用e返回其值Status ListDelete(DuLinkList* L, int i, ElemType* e)
{int j = 1;DuLinkList p = (*L);DuLinkList q;while ((p->next != (*L)) && (j < i)){p = p->next;j++;}if (p->next == (*L))return ERROR;*e = p->next->data; //取出将要删除的元素的值//更新要删除的元素的前驱元素的后继，以及后继元素的前驱q = p->next;p->next = p->next->next;p->next->prior = p;delete q;return OK;
}//依次输出L的每个数据元素const Status ListTraverse(DuLinkList* L)
{DuLinkList p = (*L)->next;while (p != (*L)){visit(p->data);p = p->next;}printf("\n");return OK;
}//随机产生n个元素的值，建立带表头节点的单链线性表 L(尾插法)
void CreateListTail(DuLinkList* L, int n)
{//生成1-10 数字并且存入到链表中DuLinkList p = *L;for (int i = 0; i < n; i++){DuLinkList N = new DulNode();N->data = i;p->next = N; //将新的数据加入到尾巴N->prior = p;p = p->next; //当前指针往后走一步p->next = *L;  //表示当前链表结束}
}//随机产生n个元素的值，建立带表头节点的单链线性表 L(头插法)
void CreateListHead(DuLinkList* L, int n)
{//生成1-10 数字并且存入到链表中DuLinkList p = (*L)->next;for (int i = 0; i < n; i++){DulNode* N = new DulNode();N->data = i;N->next = p; //将第一个指针放到后面p->prior = N;(*L)->next = N; //新的第一个元素N->prior = (*L);p = N; //表头指针}
}//获得元素e的前驱元素
const ElemType GetElemIPrior(DuLinkList* L, ElemType e)
{int j = 1;DuLinkList p = (*L);while ((p->next != (*L))){if (p->next->data == e)return p->next->prior->data; //这一步操作只是验证p = p->next;}return ERROR;
}int main()
{DuLinkList L = NULL;ElemType e;Status i;int j;int k;i = InitList(&L);printf("初始化后：ListLength(L) = %d \n", ListLength(&L));for (int j = 1; j <= 5; j++){int i = ListInsert(&L, 1, j);}printf("在L的表头依次插入1～5后：ListLength(L) = %d \n", ListLength(&L));ListTraverse(&L);printf("ListLength(L)=%d \n", ListLength(&L));i = ListEmpty(&L);printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);i = ClearList(&L);printf("清空L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(&L));i = ListEmpty(&L);printf("L是否空：i=%d(1:是 0:否)\n", i);for (int j = 1; j <= 10; j++)ListInsert(&L, j, j);printf("在L的表尾依次插入1～10后：L.data=");ListTraverse(&L);printf("ListLength(L)=%d \n", ListLength(&L));ListInsert(&L, 1, 0);printf("在L的表头插入0后：L.data=");ListTraverse(&L);printf("ListLength(L)=%d \n", ListLength(&L));GetElem(&L, 5, &e);printf("第5个元素的值为：%d\n", e);for (int j = 3; j <= 4; j++){k = LocateElem(&L, j);if (k)printf("第%d个元素的值为%d\n", k, j);elseprintf("没有值为%d的元素\n", j);}for (int j = 3; j <= 4; j++){k = LocateElem(&L, j);if (k)printf("第%d个元素的值为%d\n", k, j);elseprintf("没有值为%d的元素\n", j);}k = ListLength(&L); /* k为表长 */for (int j = k + 1; j >= k; j--){i = ListDelete(&L, j, &e); /* 删除第j个数据 */if (i == ERROR)printf("删除第%d个数据失败\n", j);elseprintf("删除第%d个的元素值为：%d\n", j, e);}printf("依次输出L的元素：");ListTraverse(&L);j = 5;ListDelete(&L, j, &e); /* 删除第5个数据 */printf("删除第%d个的元素值为：%d\n", j, e);printf("依次输出L的元素：");ListTraverse(&L);i = ClearList(&L);printf("\n清空L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(&L));CreateListHead(&L, 20);printf("整体创建L的元素(头插法)：");ListTraverse(&L);i = ClearList(&L);printf("\n删除L后：ListLength(L)=%d\n", ListLength(&L));CreateListTail(&L, 20);printf("整体创建L的元素(尾插法)：");ListTraverse(&L);ElemType ee = GetElemIPrior(&L, 5);printf("元素5的前驱是%d \n:", ee);
}

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