C语言 带头双向循环链表
_奇奇 人气:0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;
}
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