数据结构教程 第九课 循环链表与双向链表

本课主题： 循环链表与双向链表

教学目的： 掌握循环链表的概念，掌握双向链表的的表示与实现

教学重点： 双向链表的表示与实现

教学难点： 双向链表的存储表示

授课内容：
一、复习线性链表的存储结构
数据结构教程 第九课 循环链表与双向链表（图一）

二、循环链表的存储结构

循环链表是加一种形式的链式存储结构。它的特点是表中最后一个结点的指针域指向头结点。

数据结构教程

第九课 循环链表与双向链表（图二）

循环链表的操作和线性链表基本一致，差别仅在于算法中的循环条件不是p或p->next是否为空，而是它们是否等于头指针。

三、双向链表的存储结构
数据结构教程 第九课 循环链表与双向链表（图三）

提问：单向链表的缺点是什么？
提示：如何寻找结点的直接前趋。

双向链表可以克服单链表的单向性的缺点。

在双向链表的结点中有两个指针域，其一指向直接后继，另一指向直接前趋。

1、线性表的双向链表存储结构

typedef struct DulNode

{
struct DulNode *prior;

ElemType data;

struct DulNode *next;

}DulNode,*DuLinkList;

对指向双向链表任一结点的指针d，有下面的关系：
d->next->priou=d->priou->next=d
即：当前结点后继的前趋是自身，当前结点前趋的后继也是自身。

2、双向链表的删除操作
数据结构教程 第九课 循环链表与双向链表（图四）

Status ListDelete_DuL(DuLinkList &L,int i,ElemType &e){
if(!(p=GetElemP_DuL(L,i)))
return ERROR;
e=p->data;
p->prior->next=p->next;
p->next->prior=p->pror;
free(p);
return OK;
}//ListDelete_DuL

3、双向链表的插入操作
数据结构教程 第九课 循环链表与双向链表（图五）

Status ListInsert_DuL(DuLinkList &L,int i,ElemType &e){
if(!(p=GetElemP_DuL(L,i)))
return ERROR;
if(!(s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)))) return ERROR;
s->data=e;
s->prior=p->prior;
p->prior->next=s;
s->next=p;
p->prior=s;
return OK;
}//ListInsert_DuL

四、一个完整的带头结点的线性边表类型定义：

typedef struct LNode{

ElemType data;
struct LNode *next;

}*Link,*Position;

typedef struct{

Link head,tail;
int len;

}LinkList;

Status MakeNode(Link &p,ElemType e);

//分配由p指向的值为e的结点，并返回OK；若分配失败，则返回ERROR

void FreeNode(Link &p);
//释放p所指结点
Status InitLinst(LinkList &L);
//构造一个空的线性链表L

Status DestroyLinst(LinkList &L);
//销毁线性链表L，L不再存在

Status ClearList(LinkList &L);
//将线性链表L重置为空表，并释放原链表的结点空间

Status InsFirst(Link h,Link s);
//已知h指向线性链表的头结点，将s所指结点插入在第一个结点之前

Status DelFirst(Link h,Link &q);
//已知h指向线性链表的头结点，删除链表中的第一个结点并以q返回

Status Append(LinkList &L,Link s);
//将指针s所指(彼此以指针相链)的一串结点链接在线性链表L的最后一个结点
//之后，并改变链表L的尾指针指向新的尾结点

Status Remove(LinkList &L,Link &q);
//删除线性链表L中的尾结点并以q返回，改变链表L的尾指针指向新的尾结点
Status InsBefore(LinkList &L,Link &p,Link s);
//已知p指向线性链表L中的一个结点，将s所指结点插入在p所指结点之前，
//并修改指针p指向新插入的结点

Status InsAfter(LinkList &L,Link &p,Link s);
//已知p指向线性链表L中的一个结点，将s所指结点插入在p所指结点之后，
//并修改指针p指向新插入的结点

Status SetCurElem(Link &p,ElemType e);
//已知p指向线性链表中的一个结点，用e更新p所指结点中数据元素的值
ElemType GetCurElem(Link p);
//已知p指向线性链表中的一个结点，返回p所指结点中数据元素的值

Status ListEmpty(LinkList L);
//若线性链表L为空表，则返回TRUE,否则返回FALSE

int ListLength(LinkList L);
//返回线性链表L中的元素个数

Position GetHead(LinkList L);
//返回线性链表L中头结点的位置

Position GetLast(LinkList L);
//返回线性链表L中最后一个结点的位置

Position PriorPos(LinkList L,Link p);
//已知p指向线性链表L中的一个结点，返回p所指结点的直接前趋的值
//若无前趋，返回NULL
Position NextPos(LinkList L,Link p);
//已知p指向线性链表L中的一个结点，返回p所指结点的直接后继的值
//若无后继，返回NULL
Status LocatePos(LinkList L,int i,Link &p);
//返回p指示线性链表L中第i个结点的位置并返回OK,i值不合法时返回ERROR

Position LocateElem(LinkList L,ElemType e,
Status(*compare)(ElemType,ElemType));
//返回线性链表L中第1个与e满足函数compare()判定关系的元素的位置，
//若下存在这样的元素，则返回NULL
Status ListTraverse(LinkList L,Status(*visit)());
//依次对L的每个元素调用函数visit()。一旦visit()失败，则操作失败。

五、总结本课内容
循环链表的存储结构
双向链表的存储结构