前面学习了如何创建一个双向链表，本节学习有关双向链表的一些基本操作，即如何在双向链表中添加、删除、查找或更改数据元素。

本节知识基于已熟练掌握双向链表创建过程的基础上，我们继续上节所创建的双向链表来学习本节内容，创建好的双向链表如图 1 所示：

图 1 双向链表示意图

双向链表添加节点

根据数据添加到双向链表中的位置不同，可细分为以下 3 种情况：

添加至表头

将新数据元素添加到表头，只需要将该元素与表头元素建立双层逻辑关系即可。

换句话说，假设新元素节点为 temp，表头节点为 head，则需要做以下 2 步操作即可：

temp->next=head; head->prior=temp;

将 head 移至 temp，重新指向新的表头；

例如，将新元素 7 添加至双链表的表头，则实现过程如图 2 所示：

图 2 添加元素至双向链表的表头

添加至表的中间位置

同单链表添加数据类似，双向链表中间位置添加数据需要经过以下 2 个步骤，如图 3 所示：

新节点先与其直接后继节点建立双层逻辑关系；

新节点的直接前驱节点与之建立双层逻辑关系；

图 3 双向链表中间位置添加数据元素

添加至表尾

与添加到表头是一个道理，实现过程如下(如图 4 所示)：

找到双链表中最后一个节点；

让新节点与最后一个节点进行双层逻辑关系；

图 4 双向链表尾部添加数据元素

因此，我们可以试着编写双向链表添加数据的 C 语言代码，参考代码如下：

line * insertLine(line * head,int data,int add){

//新建数据域为data的结点

line * temp=(line*)malloc(sizeof(line));

temp->data=data;

temp->prior=NULL;

temp->next=NULL;

//插入到链表头，要特殊考虑

if (add==1) {

temp->next=head;

head->prior=temp;

head=temp;

}else{

line * body=head;

//找到要插入位置的前一个结点

for (int i=1; i

body=body->next;

}

//判断条件为真，说明插入位置为链表尾

if (body->next==NULL) {

body->next=temp;

temp->prior=body;

}else{

body->next->prior=temp;

temp->next=body->next;

body->next=temp;

temp->prior=body;

}

}

return head;

}

双向链表删除节点

双链表删除结点时，只需遍历链表找到要删除的结点，然后将该节点从表中摘除即可。

例如，从图 1 基础上删除元素 2 的操作过程如图 5 所示：

图 5 双链表删除元素操作示意图

双向链表删除节点的 C 语言实现代码如下：

//删除结点的函数，data为要删除结点的数据域的值

line * delLine(line * head,int data){

line * temp=head;

//遍历链表

while (temp) {

//判断当前结点中数据域和data是否相等，若相等，摘除该结点

if (temp->data==data) {

temp->prior->next=temp->next;

temp->next->prior=temp->prior;

free(temp);

return head;

}

temp=temp->next;

}

printf("链表中无该数据元素");

return head;

}

双向链表查找节点

通常，双向链表同单链表一样，都仅有一个头指针。因此，双链表查找指定元素的实现同单链表类似，都是从表头依次遍历表中元素。

C 语言实现代码为：

//head为原双链表，elem表示被查找元素

int selectElem(line * head,int elem){

//新建一个指针t，初始化为头指针 head

line * t=head;

int i=1;

while (t) {

if (t->data==elem) {

return i;

}

i++;

t=t->next;

}

//程序执行至此处，表示查找失败

return -1;

}

双向链表更改节点

更改双链表中指定结点数据域的操作是在查找的基础上完成的。实现过程是：通过遍历找到存储有该数据元素的结点，直接更改其数据域即可。

实现此操作的 C 语言实现代码如下：

//更新函数，其中，add 表示更改结点在双链表中的位置，newElem 为新数据的值

line *amendElem(line * p,int add,int newElem){

line * temp=p;

//遍历到被删除结点

for (int i=1; i

temp=temp->next;

}

temp->data=newElem;

return p;

}

总结

这里给出双链表中对数据进行 "增删查改" 操作的完整实现代码：

#include

#include

typedef struct line{

struct line * prior;

int data;

struct line * next;

}line;

//双链表的创建

line* initLine(line * head);

//双链表插入元素，add表示插入位置

line * insertLine(line * head,int data,int add);

//双链表删除指定元素

line * delLine(line * head,int data);

//双链表中查找指定元素

int selectElem(line * head,int elem);

//双链表中更改指定位置节点中存储的数据，add表示更改位置

line *amendElem(line * p,int add,int newElem);

//输出双链表的实现函数

void display(line * head);

int main() {

line * head=NULL;

//创建双链表

head=initLine(head);

display(head);

//在表中第 3 的位置插入元素 7

head=insertLine(head, 7, 3);

display(head);

//表中删除元素 2

head=delLine(head, 2);

display(head);

printf("元素 3 的位置是：%d\n",selectElem(head,3));

//表中第 3 个节点中的数据改为存储 6

head = amendElem(head,3,6);

display(head);

return 0;

}

line* initLine(line * head){

head=(line*)malloc(sizeof(line));

head->prior=NULL;

head->next=NULL;

head->data=1;

line * list=head;

for (int i=2; i<=5; i++) {

line * body=(line*)malloc(sizeof(line));

body->prior=NULL;

body->next=NULL;

body->data=i;

list->next=body;

body->prior=list;

list=list->next;

}

return head;

}

line * insertLine(line * head,int data,int add){

//新建数据域为data的结点

line * temp=(line*)malloc(sizeof(line));

temp->data=data;

temp->prior=NULL;

temp->next=NULL;

//插入到链表头，要特殊考虑

if (add==1) {

temp->next=head;

head->prior=temp;

head=temp;

}else{

line * body=head;

//找到要插入位置的前一个结点

for (int i=1; i

body=body->next;

}

//判断条件为真，说明插入位置为链表尾

if (body->next==NULL) {

body->next=temp;

temp->prior=body;

}else{

body->next->prior=temp;

temp->next=body->next;

body->next=temp;

temp->prior=body;

}

}

return head;

}

line * delLine(line * head,int data){

line * temp=head;

//遍历链表

while (temp) {

//判断当前结点中数据域和data是否相等，若相等，摘除该结点

if (temp->data==data) {

temp->prior->next=temp->next;

temp->next->prior=temp->prior;

free(temp);

return head;

}

temp=temp->next;

}

printf("链表中无该数据元素");

return head;

}

//head为原双链表，elem表示被查找元素

int selectElem(line * head,int elem){

//新建一个指针t，初始化为头指针 head

line * t=head;

int i=1;

while (t) {

if (t->data==elem) {

return i;

}

i++;

t=t->next;

}

//程序执行至此处，表示查找失败

return -1;

}

//更新函数，其中，add 表示更改结点在双链表中的位置，newElem 为新数据的值

line *amendElem(line * p,int add,int newElem){

line * temp=p;

//遍历到被删除结点

for (int i=1; i

temp=temp->next;

}

temp->data=newElem;

return p;

}

//输出链表的功能函数

void display(line * head){

line * temp=head;

while (temp) {

if (temp->next==NULL) {

printf("%d\n",temp->data);

}else{

printf("%d->",temp->data);

}

temp=temp->next;

}

}

程序执行结果为：

1->2->3->4->5

1->2->7->3->4->5

1->7->3->4->5

元素 3 的位置是：3

1->7->6->4->5