双向链表的创建和相关操作

双向链表其实是单链表的改进。 当我们对单链表进行操作时，有时你要对某个结点的直接前驱进行操作时，又必须从表头开始查找。这是由单链表结点的结构所限制的。因为单链表每个结点只有一个存储直接后继结点地址的链域，那么能不能定义一个既有存储直接后继结点地址的链域，又有存储直接前驱结点地址的链域的这样一个双链域结点结构呢？这就是双向链表。
在双向链表中，结点除含有数据域外，还有两个链域，一个存储直接后继结点地址，一般称之为右链域；一个存储直接前驱结点地址，一般称之为左链域。

在c语言中双向链表结点类型可以定义为：

typedef struct Node
{
int item;
struct Node *pre;
struct Node *next;
}DListNode,*DList;

下面的代码就是对双向链表的创建和相关操作：

/***************************************************************************
*name:jae chia                                                            *
*date:2014.8.29                                                           *
*version: 1.0                                                             *
**************************************************************************/
#include<iostream>
#include<cassert>
using namespace std;

//双向链表的建立与操作
typedef struct Node
{
int item;
struct Node *pre;
struct Node *next;
}DListNode,*DList;
DList InsertNodeToTail(DList head,int data)//将节点插入到双向链表的尾部
{
if(head==NULL)
{
head=(DList)malloc(sizeof(DListNode));
assert(head!=NULL);
head->item=data;
head->next=NULL;
head->pre=NULL;
}
else
{
DListNode *newnode=(DList)malloc(sizeof(DListNode));//创建新的链表节点
assert(newnode!=NULL);
newnode->item=data;
newnode->next=NULL;
newnode->pre=NULL;

DListNode *p=head;
while(p->next!=NULL)
{
p=p->next;
}
p->next=newnode;
newnode->pre=p;
}
return head;
}

DList InsertDListByOrder(DList head,int data)//这里的插入操作是按序插入（保证双向链表中的节点以递增有序）
{
DListNode *newnode=(DList)malloc(sizeof(DListNode));
assert(newnode);
newnode->item=data;
//newnode->next=NULL;
//newnode->pre=NULL;

DListNode *p=head;
DListNode *prenode;
for(;p!=NULL;p=p->next)
{
prenode=p;
if(newnode->item <=p->item)
break;
}
if(p==NULL)//如果遍历整个链表，结点的值都比要插入的小，那么只能在尾端插入
{
prenode->next=newnode;
newnode->pre=prenode;
newnode->next=NULL;
}
else if(p==head)//如果链表中的数都比要插入的数大则在头部插入；
{
newnode->pre=NULL;
newnode->next=head;
head=newnode;
}
else   //在中间插入
{
p->pre->next=newnode;
newnode->pre=p->pre;

newnode->next=p;
p->pre=newnode;
}
return head;
}

bool FindNode(DList head,int data)//查找链表中含有某元素的节点是否存在
{
if(head==NULL)
{
cout<<"the Dlist is NULL"<<endl;
return false;
}
DListNode *p=head;
while(p!=NULL)
{
if(p->item==data)
return true;
p=p->next;
}
return false;
}

DList DeleteNode(DList head,int data)//删除节点
{
DListNode *p=head;
while(p!=NULL)
{
if(p->item==data)
break;
p=p->next;

}
if(p==NULL)
{
cout<<"the node with data is not existed in the List"<<endl;
exit(0);
}
if(p==head)//要删除的结点恰好是双向链表的头结点
{
DListNode *tmp=head;
head=head->next;
head->pre=NULL;//---------------------------------------------------
free(tmp);
}
else if(p->next==NULL)//如果要删除的节点是链表的最后一个节点
{
p->pre->next=NULL;
free(p);
}
else //删除中间节点
{
p->pre->next=p->next;
p->next->pre=p->pre;
}
return head;
}
void PrintDList(DList head)//打印
{
cout<<"现在，链表如下:"<<endl;
if(head==NULL)
{
cout<<"the Dlist is NULL"<<endl;
return ;
}
DListNode *p=head;
while(p!=NULL)
{
cout<<p->item<<" ";
p=p->next;
}
cout<<endl<<endl;
}
void DestroyDList(DList head)//销毁双向链表
{
DListNode *p=head;
while(p!=NULL)
{
DListNode *tmp=p;
p=p->next;
free(tmp);
}
}

void Test()
{
DListNode *head=NULL;

for(int i=0;i<10;i++)   /*利用尾部插入来构造双向链表*/
head=InsertNodeToTail(head,i);
PrintDList(head);

int a;
cout<<"输入要查找的结点的值"<<endl;
cin>>a;
if(FindNode(head,a))
cout<<"结点存在！"<<endl<<endl;
else
cout<<"结点不存在!"<<endl<<endl;

cout<<"删除结点4..."<<endl;    /*删除指定节点*/
head=DeleteNode(head,4);
PrintDList(head);

cout<<"插入结点4..."<<endl;     /*按序插入*/
head=InsertDListByOrder(head,4);
PrintDList(head);

cout<<"删除头结点..."<<endl;    /*删除指定节点*/
head=DeleteNode(head,0);
PrintDList(head);

cout<<"删除尾结点..."<<endl;
head=DeleteNode(head,9);
PrintDList(head);

cout<<"插入头结点..."<<endl;     /*按序插入*/
head=InsertDListByOrder(head,0);
PrintDList(head);

cout<<"插入尾结点..."<<endl;     /*按序插入*/
head=InsertDListByOrder(head,10);
PrintDList(head);

DestroyDList(head);
}
int main(void)
{
Test();
}

运行：