数据结构——双向循环链表的增删查找用C语言实现

一、 双向循环链表

       带头双向循环链表是链表中结构较为复杂的一种，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。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。

       首先，顾名思义，一个双向链表的节点中有一个数据域和两个指针域，其一个指针（next）指向后继，另一个指针(prior)指向前驱。如下图1：

图1 双向链表节点示意图

         其 C 语言可描述如下：

typedef struct DuLNode{ 
    ElemType data;
    struct DuLNode* prior;
    struct DuLNode* next;
}DuLNode;

           那么双向循环链表示意图可由图2表示如下：

图2 双向循环链表示意图

二、 代码实现双向循环链表

       我们需要实现的功能有双向循环链表的头插、头删、尾插、尾删、指定位置的删除、指定位置后的插入、查找、链表打印。

直接上代码吧，需要注意的地方已在注释中说明：
 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef int Type;
typedef struct Node {
	Type data;
	struct Node* next;
	struct Node* prev;
}Node;


typedef struct List {
	Node* header;
}List;

Node* creatNode(Type val) {
	Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	newNode->data = val;
	newNode->next = newNode->prev = NULL;
	return newNode;
}
void listInit(List* dl) {
	dl->header = creatNode(0);
	dl->header->next = dl->header;
	dl->header->prev = dl->header;
}


// 头插
void listPushFront(List* dl, Type val) {
	Node* node = creatNode(val);
	Node* front = dl->header->next;
	front->prev = node;
	node->prev = dl->header;
	node->next = front;
	dl->header->next = node;
}


// 头删
void listPopFront(List* dl) {
	if (dl->header->next == dl->header->prev) { //只有头节点，不删除
		return;
	}
	Node* front = dl->header->next;
	Node* next = front->next;
	next->prev = dl->header;
	dl->header->next = next;
	free(front);
}


// 尾插
void listPushBack(List* dl, Type val) {
	Node* newNode = creatNode(val);
	Node* last = dl->header->prev; //头的prev指向尾
	newNode->prev = last;
	last->next = newNode;
	newNode->next = dl->header;
	dl->header->prev = newNode;
}


// 尾删
void listPopBack(List* dl) {
	if (dl->header->next == dl->header->prev) {  // 只有头节点，不删除
		return;
	}
	Node* last = dl->header->prev;
	Node* prev = last->prev;


	prev->next = dl->header;
	dl->header->prev = prev;
	free(last);
}


//插入pos前
void listInsert(Node* pos, Type val) {
	Node* newNode = creatNode(val);
	Node* prev = pos->prev;
	prev->next = newNode;
	newNode->prev = prev;
	newNode->next = pos;
	pos->prev = newNode;
}


// 删除pos位置
void listErase(Node* pos) {
	if (pos->next == pos) {
		return;
	}
	Node* prev = pos->prev;
	Node* next = pos->next;


	prev->next = next;
	next->prev = prev;
	free(pos);


}


// 查找节点
Node* listFind(List dl, Type val) {
	if (dl.header->next == dl.header) {
		return NULL;
	}
	 Node* cur = dl.header->next;
	 while (cur != dl.header) {  // cur 等于头了，说明遍历完了
		 if (cur->data == val) {
			 return cur;
		 }
		 cur = cur->next;
	 }
	 return NULL;
}


// 打印
void listPrint(List*dl) {
	Node* cur = dl->header->next;
	while (dl->header != cur) {
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

// 测试
int main() {
	List dl;
	listInit(&dl);
	listPushBack(&dl, 1);
	listPushBack(&dl, 2);
	listPushBack(&dl, 3);
	listPrint(&dl);
	listPushFront(&dl,5);
	listPrint(&dl);
	system("pause");
	return 0;
}