C語(yǔ)言超詳細(xì)講解雙向帶頭循環(huán)鏈表
在上一篇所講述的單鏈表中，存在一些缺陷：
1、在進(jìn)行尾插和尾刪時(shí)，需要遍歷鏈表找到尾結(jié)點(diǎn)
2、在進(jìn)行中間插入和刪除時(shí)，也需要先遍歷鏈表找到前一個(gè)結(jié)點(diǎn)
對(duì)于這些缺陷，可以采用一種結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的鏈表 雙向帶頭循環(huán)鏈表
雙向帶頭循環(huán)鏈表結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但在鏈表的操作上帶來(lái)了很大的優(yōu)勢(shì)
一、雙向帶頭循環(huán)鏈表的結(jié)構(gòu)
//存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的類型，這里以 int 來(lái)舉例
typedef int LTDataType;
//結(jié)點(diǎn)的類型
typedef struct ListNode
{
LTDataType data;
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
}LTNode;
二、雙向帶頭循環(huán)鏈表的函數(shù)接口
1. 申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)
在插入等操作時(shí)需要申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)，為了避免麻煩重復(fù)的操作，這里將申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)封裝為一個(gè)函數(shù)
申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下：
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (newnode == NULL)
{
//開(kāi)辟空間失敗，打印錯(cuò)誤信息
perror("malloc");
//結(jié)束程序
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->prev = newnode->next = NULL;
return newnode;
}
2. 初識(shí)化
在雙向帶頭循環(huán)鏈表中，即使沒(méi)有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)也 至少會(huì)包含一個(gè)哨兵位的頭結(jié)點(diǎn)
初始化函數(shù)如下：
LTNode* InitLT()
{
//申請(qǐng)頭結(jié)點(diǎn)，頭結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存什么無(wú)關(guān)緊要
LTNode* phead = BuyLTNode(-1);
//改變指針指向，構(gòu)成循環(huán)
phead->prev = phead->next = phead;
return phead;
}
3. 打印
為了驗(yàn)證插入、刪除等得到的結(jié)果是否正確，提供打印函數(shù)，這里數(shù)據(jù)類型以 int 為例，當(dāng)讀者采用的類型不同時(shí)，自行更改函數(shù)即可
打印函數(shù)如下：
void LTPrint(LTNode* phead)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
printf("head->");
while (cur != phead)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("head\n");
}
4. 尾插尾刪
尾插：在鏈表的最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)之后插入結(jié)點(diǎn)
尾插函數(shù)如下：
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
//找到尾結(jié)點(diǎn)
LTNode* tail = phead->prev;
//改變指針指向
tail->next = newnode;
newnode->prev = tail;
newnode->next = phead;
phead->prev = newnode;
}
尾刪：刪除鏈表最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
尾刪函數(shù)如下：
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead); //鏈表不能為空
assert(phead->next != phead); //空鏈表不能刪
//找尾結(jié)點(diǎn)及尾結(jié)點(diǎn)的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* tailPrev = tail->prev;
//改變指針指向
tailPrev->next = phead;
phead->prev = tailPrev;
free(tail);
}
5. 頭插頭刪
頭插： 在第一個(gè)結(jié)點(diǎn)之前插入新結(jié)點(diǎn)
頭插函數(shù)如下：
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
//找到頭結(jié)點(diǎn)后的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)
LTNode* first = phead->next;
//改變指針指向
phead->next = newnode;
newnode->prev = phead;
newnode->next = first;
first->prev = newnode;
}
頭刪：刪除鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)
頭刪函數(shù)如下：
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(phead); //鏈表不能為空
assert(phead->next != phead); //空鏈表不能刪
//找到頭結(jié)點(diǎn)后的第一個(gè)和第二個(gè)結(jié)點(diǎn)
LTNode* first = phead->next;
LTNode* second = first->next;
//改變指針指向
phead->next = second;
second->prev = phead;
free(first);
}
6. 查找
查找：如果數(shù)據(jù)存在，返回該數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的指針，不存在返回 NULL
查找函數(shù)如下：
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x) return cur;
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
7. 中間插入和刪除
中間插入：通過(guò)查找函數(shù) LTFind 獲得指向結(jié)點(diǎn)的指針 pos，在 pos 指向的 結(jié)點(diǎn)之前 插入結(jié)點(diǎn)
在 pos 之前插入結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下：
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
//找到 pos 的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)
LTNode* posPrev = pos->prev;
//改變指針指向
posPrev->next = newnode;
newnode->prev = posPrev;
newnode->next = pos;
pos->prev = newnode;
}
在調(diào)用中間插入函數(shù) LTInsert 時(shí)
- 如果在鏈表頭結(jié)點(diǎn)之前插入數(shù)據(jù)，便和尾插函數(shù)的功能一樣
- 如果在鏈表頭結(jié)點(diǎn)之后插入數(shù)據(jù)，便和頭插函數(shù)的功能一樣
因此在尾插和頭插函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中可以直接調(diào)用中間插入函數(shù) LTInsert
尾插和頭插函數(shù)更改如下：
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTInsert(phead, x);
}
//頭插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTInsert(phead->next, x);
}
中間刪除：通過(guò)查找函數(shù) LTFind 獲得指向結(jié)點(diǎn)的指針 pos，刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn)
刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下：
void LTErase(LTNode* pos)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
//找到 pos 的前一個(gè)和后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
LTNode* posPrev = pos->prev;
LTNode* posNext = pos->next;
//改變指針指向
posPrev->next = posNext;
posNext->prev = posPrev;
free(pos);
}
在調(diào)用中間刪除函數(shù) LTErase 時(shí)
- 如果刪除鏈表頭結(jié)點(diǎn)的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)，便和尾刪函數(shù)的功能一樣
- 如果刪除鏈表頭結(jié)點(diǎn)的后一個(gè)結(jié)點(diǎn)，便和頭刪函數(shù)的功能一樣
因此在尾刪和頭刪函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中可以直接調(diào)用中間刪除函數(shù) LTErase
尾刪和頭刪函數(shù)更改如下：
//尾刪
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead); //鏈表不能為空
assert(phead->next != phead); //空鏈表不能刪
LTErase(phead->prev);
}
//頭刪
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(phead); //鏈表不能為空
assert(phead->next != phead); //空鏈表不能刪
LTErase(phead->next);
}
8. 判空及求鏈表長(zhǎng)度
判空：判斷鏈表是否為空
判空函數(shù)如下：
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
return phead->next == phead;
}
鏈表長(zhǎng)度：鏈表有效數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
鏈表長(zhǎng)度函數(shù)如下：
size_t LTSize(LTNode* phead)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
size_t size = 0;
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
size++;
cur = cur->next;
}
return size;
}
9. 銷毀單鏈表
在鏈表中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)是由自己開(kāi)辟的，當(dāng)不使用鏈表時(shí)，應(yīng)將其銷毀
銷毀鏈表函數(shù)如下：
void LTDestroy(LTNode* phead)
{
//鏈表不能為空
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
LTNode* curNext = cur->next;
free(cur);
cur = curNext;
}
free(phead);
}
到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言超詳細(xì)講解雙向帶頭循環(huán)鏈表的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言雙向帶頭循環(huán)鏈表內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
C++入門(mén)教程詳解之命名空間、函數(shù)重載、缺省參數(shù)
這篇文章主要介紹了C++入門(mén)教程詳解之命名空間、函數(shù)重載、缺省參數(shù),本文通過(guò)實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2023-06-06
求子數(shù)組最大和的實(shí)例代碼，需要的朋友可以參考一下2013-03-03
CreateCompatibleDC()函數(shù)案例詳解
這篇文章主要介紹了CreateCompatibleDC()函數(shù)案例詳解,本篇文章通過(guò)簡(jiǎn)要的案例,講解了該項(xiàng)技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2021-08-08
Matlab計(jì)算變異函數(shù)并繪制經(jīng)驗(yàn)半方差圖詳解
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了基于MATLAB求取空間數(shù)據(jù)的變異函數(shù)，并繪制經(jīng)驗(yàn)半方差圖的方法。文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的可以了解一下2023-04-04
Lua 語(yǔ)言不支持真正的多線程,即不支持共享內(nèi)存的搶占式線程,在執(zhí)行協(xié)程體的 Lua 腳本時(shí),Lua 同樣可以調(diào)用 C++ 的函數(shù),本文給大家介紹了C++ 與 Lua 的協(xié)程交互,需要的朋友可以參考下2024-02-02
C++使用GDAL庫(kù)實(shí)現(xiàn)Tiff文件的讀取
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++使用GDAL庫(kù)實(shí)現(xiàn)Tiff文件的讀取的相關(guān)知識(shí)，文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下2023-03-03
CRTP全稱是curious?recurring?template?pattern,即奇異遞歸模版模式,是一種c++的設(shè)計(jì)模式,精巧地結(jié)合了繼承和模板編程的技術(shù),下面就跟隨小編一起來(lái)學(xué)習(xí)一下CRTP的使用吧2023-10-10
本篇文章是對(duì)堆排序的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-05-05
這篇文章主要介紹了C++私有繼承，在私有繼承時(shí)，基類的公有對(duì)象以及保護(hù)對(duì)象會(huì)變成派生類的私有對(duì)象。我們可以在派生類方法當(dāng)中使用它，但無(wú)法通過(guò)派生類對(duì)象直接調(diào)用，但無(wú)法訪問(wèn)基類的私有方法和對(duì)象，下面具體內(nèi)容，需要的朋友可以參考一下2022-01-01
本篇文章主要介紹了八大排序算法，詳細(xì)的介紹了八個(gè)算法思想，實(shí)現(xiàn)代碼，穩(wěn)定性，時(shí)間復(fù)雜度等，具有一定的參考價(jià)值，有需要的可以了解一下。2016-11-11