C语言实现带头双向循环链表
前言
在实际生活中最常用的就是这两种链表。无头单向非循环链表。和带头双向循环链表。
无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。
1. 创建结构体
注意：typedef起作用是在第7行哦。所以第5,6还需要写struct ListNode类型。
typedef int LNDataType;
typedef struct ListNode
{
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
LNDataType val;
}LN;
2.malloc新节点
注意：需判断新开辟的节点是否为空。
//申请一个新节点
LN* BuynewNode(LNDataType x)
{
LN* newNode = (LN*)malloc(sizeof(LN));
if (newNode == NULL)
{
printf("malloc fail");
exit(-1);
}
newNode->next = NULL;
newNode->prev = NULL;
newNode->val = x;
return newNode;
}
3.创建哨兵位节点
注意：这里因为需要改变plist指针的内容，也就是改变plist指针的指向，所以需要传递plist的地址。
一句话就是：需要改变谁的内容，就传谁的地址。
这里有一点非常巧非常妙，就是phead的后继和前驱都是指向自己（phead），这里是模仿C++STL库里的哨兵位节点。
只能佩服想出来这些东西的大神。这样设计哨兵位节点的话，后续尾插，尾删，都特别的巧妙。
test.c
LN* plist = NULL; ListNodeInit(&plist);
List.h
//初始化节点
void ListNodeInit(LN** pphead)
{
LN* newNode = BuynewNode(0);
*pphead = newNode;
(*pphead)->next = *pphead;
(*pphead)->prev = *pphead;
}
4.尾插
注意：需要断言的原因是因为，即使链表没有一个节点，那链表至少还有个头，所以phead肯定不为空。
这里没有传地址的原因是因为，你不需要改变plist的指向，你改变的是plist指向的结构体里面的值。
多个节点尾插的情况如图。
一个节点的尾插。
//尾插
void ListNodePushBack(LN* phead, LNDataType x)
{
assert(phead);
LN* newNode = BuynewNode(x);
LN* tail = phead->prev;
tail->next = newNode;
newNode->prev = tail;
newNode->next = phead;
phead->prev = newNode;
}
5.打印
注意：因为带个头，所以cur从第二个位置开始。
//打印
void ListNodePrint(LN* phead)
{
LN* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d ", cur->val);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
6.尾删
注意不能删掉头结点，free掉头结点的话会造成野指针，再次访问时会造成非法访问。
所以要用assert断言不为首节点。
//尾删
void ListNodePopBack(LN* phead)
{
assert(phead);
assert(phead->next != phead);
LN* tail = phead->prev;
LN* tailPrev = tail->prev;
free(tail);
tail = NULL;
phead->prev = tailPrev;
tailPrev->next = phead;
}
7.头插
最好用next记录下一个节点。这样方便，思路清晰
//头插
void ListNodePushFront(LN* phead, LNDataType x)
{
assert(phead);
LN* newNode = BuynewNode(x);
LN* next = phead->next;
phead->next = newNode;
newNode->prev = phead;
newNode->next = next;
next->prev = newNode;
}
8.在指定位置pos的前面进行插入
一般情况
只有一个节点时。
两种情况都适用以下代码。
//指定位置前插入，极限是头插
void ListNodeInsert(LN* pos, LNDataType x)
{
if (pos == NULL)
{
printf("没有找到这个数\n");
return;
}
LN* newNode = BuynewNode(x);
LN* tailPrev = pos->prev;
tailPrev->next = newNode;
newNode->prev = tailPrev;
newNode->next = pos;
pos->prev = newNode;
}
9. 删除指定位置pos节点
正常情况
极限尾删
两种情况都适用以下代码。
//指定位置删除
void ListNodeErease(LN* phead, LN* pos)
{
if (pos == phead || pos == NULL)
{
printf("pos指向头，或为空\n");
return;
}
LN* posPrev = pos->prev;
LN* posNext = pos->next;
posPrev->next = posNext;
posNext->prev = posPrev;
free(pos);
pos = NULL;
}
10.销毁链表
注意：这里相当于malloc用完之后的free。否则会造成内存泄漏。
cur可以置空，但用处不大，因为cur是形参，形参是实参的一份临时拷贝，形参置空并不能改变实参。外部的实参还是依旧能非法访问到cur所指向的空间。
//链表销毁
void ListNodeDestroy(LN* phead)
{
assert(phead);
LN* cur = phead->next;
LN* next = cur->next;
while (cur != phead)
{
next = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
cur = next;
}
free(phead);
phead = NULL;
}
到此这篇关于C语言实现带头双向循环链表的文章就介绍到这了,更多相关C语言 带头双向循环链表内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！
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