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1.双向链表的定义
上一节学习了单向链表单链表详解。明天学习双链表。学习之前先对单向链表和双向链表做个回顾。
单向链表特点:
1.咱们能够轻松的达到下一个节点, 然而回到前一个节点是很难的.
2.只能从头遍历到尾或者从尾遍历到头(个别从头到尾)
双向链表特点
1.每次在插入或删除某个节点时, 须要解决四个节点的援用, 而不是两个. 实现起来要艰难一些
2.绝对于单向链表, 必然占用内存空间更大一些.
3.既能够从头遍历到尾, 又能够从尾遍历到头
双向链表的定义:
双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的每个数据结点中都有两个指针,别离指向间接后继和间接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都能够很不便地拜访它的前驱结点和后继结点。下图为双向链表的结构图。
从上中能够看到,双向链表中各节点蕴含以下 3 局部信息:
指针域:用于指向以后节点的间接前驱节点;
数据域:用于存储数据元素。
指针域:用于指向以后节点的间接后继节点;
双向循环链表的定义:
双向链表也能够进行首尾连贯,形成双向循环链表,如下图所示
在创立链表时,只须要在最初将收尾相连即可(创立链表代码中曾经标出)。其余代码稍加改变即可。
双链表的节点构造用 C 语言实现为:
/*随机数的范畴*/#define MAX 100/*节点构造*/typedef struct Node{ struct Node *pre; int data; struct Node *next;}Node;
2.双向链表的创立
同单链表相比,双链表仅是各节点多了一个用于指向间接前驱的指针域。因而,咱们能够在单链表的根底轻松实现对双链表的创立。
须要留神的是,与单链表不同,双链表创立过程中,每创立一个新节点,都要与其前驱节点建设两次分割,别离是:
将新节点的 prior 指针指向间接前驱节点;
将间接前驱节点的 next 指针指向新节点;
这里给出创立双向链表的 C 语言实现代码:
Node* CreatList(Node * head,int length){ if (length == 1) { return( head = CreatNode(head)); } else { head = CreatNode(head); Node * list=head; for (int i=1; i<length; i++) /*创立并初始化一个新结点*/ { Node * body=(Node*)malloc(sizeof(Node)); body->pre=NULL; body->next=NULL; body->data=rand()%MAX; /*间接前趋结点的next指针指向新结点*/ list->next=body; /*新结点指向间接前趋结点*/ body->pre=list; /*把body指针给list返回*/ list=list->next; } } /*加上以下两句就是双向循环链表*/ // list->next=head; // head->prior=list; return head;}
3.双向链表的插入
依据数据增加到双向链表中的地位不同,可细分为以下 3 种状况:
1.增加至表头
将新数据元素增加到表头,只须要将该元素与表头元素建设双层逻辑关系即可。
换句话说,假如新元素节点为 temp,表头节点为 head,则须要做以下 2 步操作即可:
temp->next=head; head->prior=temp;
将 head 移至 temp,从新指向新的表头;
将新元素 7 增加至双链表的表头,则实现过程如下图所示:
2.增加至表的两头地位
同单链表增加数据相似,双向链表两头地位增加数据须要通过以下 2 个步骤,如下图所示:
新节点先与其间接后继节点建设双层逻辑关系;
新节点的间接前驱节点与之建设双层逻辑关系;
3.增加至表尾
与增加到表头是一个情理,实现过程如下:
找到双链表中最初一个节点;
让新节点与最初一个节点进行双层逻辑关系;
/*在第add地位的后面插入data节点*/Node * InsertListHead(Node * head,int add,int data){ /*新建数据域为data的结点*/ Node * temp=(Node*)malloc(sizeof(Node)); if(head == NULL) { printf("malloc error!\r\n"); return NULL; } else { temp->data=data; temp->pre=NULL; temp->next=NULL; } /*插入到链表头,要非凡思考*/ if (add==1) { temp->next=head; head->pre=temp; head=temp; } else { Node * body=head; /*找到要插入地位的前一个结点*/ for (int i=1; i<add-1; i++) { body=body->next; } /*判断条件为真,阐明插入地位为链表尾*/ if (body->next==NULL) { body->next=temp; temp->pre=body; } else { body->next->pre=temp; temp->next=body->next; body->next=temp; temp->pre=body; } } return head;}
/在第add地位的前面插入data节点/
Node InsertListEnd(Node head,int add,int data)
{
int i = 1;/*新建数据域为data的结点*/Node * temp=(Node*)malloc(sizeof(Node));temp->data=data;temp->pre=NULL;temp->next=NULL;Node * body=head;while ((body->next)&&(i<add+1)){ body=body->next; i++;}/*判断条件为真,阐明插入地位为链表尾*/if (body->next==NULL){ body->next=temp; temp->pre=body; temp->next=NULL;}else{ temp->next=body->pre->next; temp->pre=body->pre; temp->pre=body->pre; body->pre->next=temp;}return head;
}
## 4.双向链表的删除  双链表删除结点时,只需遍历链表找到要删除的结点,而后将该节点从表中摘除即可。  例如,删除元素 2 的操作过程如图 所示:
Node DeleteList(Node head,int data)
{
Node * temp=head;/*遍历链表*/while (temp){ /*判断以后结点中数据域和data是否相等,若相等,摘除该结点*/ if (temp->data==data) { /*判断是否是头结点*/ if(temp->pre == NULL) { head=temp->next; temp->next = NULL; free(temp); return head; } /*判断是否是尾节点*/ else if(temp->next == NULL) { temp->pre->next=NULL; free(temp); return head; } else { temp->pre->next=temp->next; temp->next->pre=temp->pre; free(temp); return head; } } temp=temp->next;}printf("Can not find %d!\r\n",data);return head;
}
## 5.双向链表更改节点数据  更改双链表中指定结点数据域的操作是在查找的根底上实现的。实现过程是:通过遍历找到存储有该数据元素的结点,间接更改其数据域即可。
/更新函数,其中,add 示意更改结点在双链表中的地位,newElem 为新数据的值/
Node ModifyList(Node p,int add,int newElem)
{
Node * temp=p;/*遍历到被删除结点*/for (int i=1; i<add; i++) { temp=temp->next;}temp->data=newElem;return p;
}
## 6.双向链表的查找  通常,双向链表同单链表一样,都仅有一个头指针。因而,双链表查找指定元素的实现同单链表相似,都是从表头顺次遍历表中元素。
/head为原双链表,elem示意被查找元素/
int FindList(Node * head,int elem)
{
/新建一个指针t,初始化为头指针 head/
Node * temp=head;int i=1;while (temp) { if (temp->data==elem) { return i; } i++; temp=temp->next;}/*程序执行至此处,示意查找失败*/return -1;
}
## 7.双向链表的打印
/输入链表的性能函数/
void PrintList(Node * head)
{
Node * temp=head;while (temp) { /*如果该节点无后继节点,阐明此节点是链表的最初一个节点*/ if (temp->next==NULL) { printf("%d\n",temp->data); } else { printf("%d->",temp->data); } temp=temp->next;}
}
## 8.测试函数及后果
int main()
{
Node * head=NULL;//创立双链表head=CreatList(head,5);printf("新创建双链表为\t");PrintList(head);//在表中第 5 的地位插入元素 1head=InsertListHead(head, 5,1);printf("在表中第 5 的地位插入元素 1\t");PrintList(head);//在表中第 3 的地位插入元素 7head=InsertListEnd(head, 3, 7);printf("在表中第 3 的地位插入元素 7\t");PrintList(head);// //表中删除元素 7head=DeleteList(head, 7);printf("表中删除元素 7\t\t\t");PrintList(head);printf("元素 1 的地位是\t:%d\n",FindList(head,1));//表中第 3 个节点中的数据改为存储 6head = ModifyList(head,3,6);printf("表中第 3 个节点中的数据改为存储6\t");PrintList(head);return 0;
}
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