数据结构（17）双向链表
2015-08-11 14:48
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双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。而之前的单链表为单向链表，双向链表也就是在单链表的结点中增加一个指向其前驱的pre指针。
如图
这里介绍双向链表的常用操作：
l 创建双向链表
l 销毁双向链表
l 清空双向链表
l 获取表长度
l 把node插入pos位置
l 获取pos位置的元素
l 删除pos位置的元素
l 删除表中与node相同的元素（删除第一个匹配成功的）
l 重置游标
l 返回游标所指向的结点
l 游标后移
l 游标前移
代码总分为三个文件：
DLinkList.h ： 放置功能函数的声明，以及表的声明，表结点的定义
DLinkList.c ： 放置功能函数的定义，以及表的定义
Main.c ： 主函数，使用功能函数完成各种需求，一般用作测试
整体结构图为：
这里详细说下插入操作和删除操作：
插入操作：
如图
插入元素方法：
判断表和插入位置是否合法
由表头开始通过next域移动pos次后，当前元素的next域为要插入的位置
Current的next域指向node
Node的next域指向next
判断是否为尾插，如果不是的话next的pre域指向node
判断是否为头插，如果是的话node的pre域指向NULL
如果之前表为空表，则游标指向插入的结点
表长度加1
删除操作：
如图
删除元素方法：
判断表和插入位置是否合法
由表头开始通过next域移动pos次后，当前元素的next指向的元素为要删除的元素
把current的next域指向next
判断是否为尾插，如果不是的话，next的pre指针指向current
如果不是尾插且是头插的话，next的pre指针指向NULL
如果删除的结点正好游标也指向它，则游标后移
表长度减1
OK! 上代码：
DLinkList.h ：
[cpp] view
plaincopy
#ifndef _DLINKLIST_H_
#define _DLINKLIST_H_
typedef void DLinkList;
typedef struct _tag_DLinkListNode DLinkListNode;
struct _tag_DLinkListNode
{
DLinkListNode* next;
DLinkListNode* pre;
};
DLinkList* DLinkList_Create();
void DLinkList_Destroy(DLinkList* list);
void DLinkList_Clear(DLinkList* list);
int DLinkList_Length(DLinkList* list);
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);
DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list);
#endif
DLinkList.c ：
[cpp] view
plaincopy
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "DLinkList.h"
typedef struct _tag_DLinkList
{
DLinkListNode header;
DLinkListNode* slider;
int length;
}TDLinkList;
DLinkList* DLinkList_Create()
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)malloc(sizeof(TDLinkList));
if(NULL != sList)
{
sList->header.next = NULL;
sList->header.pre = NULL;
sList->slider = NULL;
sList->length = 0;
}
return sList;
}
void DLinkList_Destroy(DLinkList* list)
{
free(list);
}
void DLinkList_Clear(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
if(NULL != sList)
{
sList->header.next = NULL;
sList->header.pre = NULL;
sList->slider = NULL;
sList->length = 0;
}
}
int DLinkList_Length(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
int ret = -1;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->length;
}
return ret;
}
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
int ret = (NULL!=sList)&&(NULL!=node)&&(0<=pos);
int i = 0;
if(ret)
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
DLinkListNode* next = NULL;
for(i=0; (i<pos)&&(NULL!=current->next); i++)
{
current = current->next;
}
next = current->next;
current->next = node;
node->next = next;
if(NULL != next)
{
next->pre = node;
}
node->pre = current;
if(0 == sList->length)
{
sList->slider = node;
}
if(current == (DLinkListNode*)sList)
{
node->pre = NULL;
}
sList->length++;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (0<=pos) && (0<sList->length))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
for(i=0; i<pos; i++)
{
current = current->next;
}
ret = current->next;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (0<=pos) && (0<sList->length))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
DLinkListNode* next = NULL;
for(i=0; i<pos; i++)
{
current = current->next;
}
ret = current->next;
next = ret->next;
current->next = next;
if(NULL != next)
{
next->pre = current;
if(current == (DLinkListNode*)sList)
{
next->pre = NULL;
}
}
if(ret == sList->slider)
{
sList->slider = next;
}
sList->length--;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (NULL!=node))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
for(i=0; i<sList->length; i++)
{
if(node == current->next)
{
ret = current->next;
break;
}
current = current->next;
}
if(NULL != ret)
{
DLinkList_Delete(sList, i);
}
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
sList->slider = sList->header.next;
ret = sList->slider;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
sList->slider = ret->next;
}&n`sp;
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
sList->slider = ret->pre;
}
return ret;
}
Main.c ：
[cpp] view
plaincopy
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "DLinkList.h"
typedef struct _tag_Value
{
DLinkListNode header;
int v;
}Value;
int main(void)
{
DLinkList* list = DLinkList_Create();
int i = 0;
Value* pV = NULL;
Value v1,v2,v3,v4,v5;
v1.v=1, v2.v=2, v3.v=3, v4.v=4, v5.v=5;
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v1, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v2, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v3, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v4, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v5, DLinkList_Length(list));
for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
{
pV = (Value*)DLinkList_Get(list, i);
printf("已发现节点:%d\n", pV->v);
}
printf("\n");
DLinkList_Delete(list, DLinkList_Length(list)-1);
DLinkList_Delete(list, 0);
for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
{
pV = (Value*)DLinkList_Next(list);
printf("已发现节点:%d\n", pV->v);
}
printf("\n");
DLinkList_Reset(list);
DLinkList_Next(list);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
DLinkList_DeleteNode(list, (DLinkListNode*)pV);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
DLinkList_Pre(list);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
printf("Length: %d\n", DLinkList_Length(list));
DLinkList_Destroy(list);
return 0;
}
如图
这里介绍双向链表的常用操作：
l 创建双向链表
l 销毁双向链表
l 清空双向链表
l 获取表长度
l 把node插入pos位置
l 获取pos位置的元素
l 删除pos位置的元素
l 删除表中与node相同的元素（删除第一个匹配成功的）
l 重置游标
l 返回游标所指向的结点
l 游标后移
l 游标前移
代码总分为三个文件：
DLinkList.h ： 放置功能函数的声明，以及表的声明，表结点的定义
DLinkList.c ： 放置功能函数的定义，以及表的定义
Main.c ： 主函数，使用功能函数完成各种需求，一般用作测试
整体结构图为：
这里详细说下插入操作和删除操作：
插入操作：
如图
插入元素方法：
判断表和插入位置是否合法
由表头开始通过next域移动pos次后，当前元素的next域为要插入的位置
Current的next域指向node
Node的next域指向next
判断是否为尾插，如果不是的话next的pre域指向node
判断是否为头插，如果是的话node的pre域指向NULL
如果之前表为空表，则游标指向插入的结点
表长度加1
删除操作：
如图
删除元素方法：
判断表和插入位置是否合法
由表头开始通过next域移动pos次后，当前元素的next指向的元素为要删除的元素
把current的next域指向next
判断是否为尾插，如果不是的话，next的pre指针指向current
如果不是尾插且是头插的话，next的pre指针指向NULL
如果删除的结点正好游标也指向它，则游标后移
表长度减1
OK! 上代码：
DLinkList.h ：
[cpp] view
plaincopy
#ifndef _DLINKLIST_H_
#define _DLINKLIST_H_
typedef void DLinkList;
typedef struct _tag_DLinkListNode DLinkListNode;
struct _tag_DLinkListNode
{
DLinkListNode* next;
DLinkListNode* pre;
};
DLinkList* DLinkList_Create();
void DLinkList_Destroy(DLinkList* list);
void DLinkList_Clear(DLinkList* list);
int DLinkList_Length(DLinkList* list);
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos);
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);
DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list);
DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list);
#endif
DLinkList.c ：
[cpp] view
plaincopy
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "DLinkList.h"
typedef struct _tag_DLinkList
{
DLinkListNode header;
DLinkListNode* slider;
int length;
}TDLinkList;
DLinkList* DLinkList_Create()
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)malloc(sizeof(TDLinkList));
if(NULL != sList)
{
sList->header.next = NULL;
sList->header.pre = NULL;
sList->slider = NULL;
sList->length = 0;
}
return sList;
}
void DLinkList_Destroy(DLinkList* list)
{
free(list);
}
void DLinkList_Clear(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
if(NULL != sList)
{
sList->header.next = NULL;
sList->header.pre = NULL;
sList->slider = NULL;
sList->length = 0;
}
}
int DLinkList_Length(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
int ret = -1;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->length;
}
return ret;
}
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
int ret = (NULL!=sList)&&(NULL!=node)&&(0<=pos);
int i = 0;
if(ret)
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
DLinkListNode* next = NULL;
for(i=0; (i<pos)&&(NULL!=current->next); i++)
{
current = current->next;
}
next = current->next;
current->next = node;
node->next = next;
if(NULL != next)
{
next->pre = node;
}
node->pre = current;
if(0 == sList->length)
{
sList->slider = node;
}
if(current == (DLinkListNode*)sList)
{
node->pre = NULL;
}
sList->length++;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (0<=pos) && (0<sList->length))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
for(i=0; i<pos; i++)
{
current = current->next;
}
ret = current->next;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (0<=pos) && (0<sList->length))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
DLinkListNode* next = NULL;
for(i=0; i<pos; i++)
{
current = current->next;
}
ret = current->next;
next = ret->next;
current->next = next;
if(NULL != next)
{
next->pre = current;
if(current == (DLinkListNode*)sList)
{
next->pre = NULL;
}
}
if(ret == sList->slider)
{
sList->slider = next;
}
sList->length--;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((NULL!=sList) && (NULL!=node))
{
DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
for(i=0; i<sList->length; i++)
{
if(node == current->next)
{
ret = current->next;
break;
}
current = current->next;
}
if(NULL != ret)
{
DLinkList_Delete(sList, i);
}
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
sList->slider = sList->header.next;
ret = sList->slider;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
}
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
sList->slider = ret->next;
}&n`sp;
return ret;
}
DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list)
{
TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
DLinkListNode* ret = NULL;
if(NULL != sList)
{
ret = sList->slider;
sList->slider = ret->pre;
}
return ret;
}
Main.c ：
[cpp] view
plaincopy
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "DLinkList.h"
typedef struct _tag_Value
{
DLinkListNode header;
int v;
}Value;
int main(void)
{
DLinkList* list = DLinkList_Create();
int i = 0;
Value* pV = NULL;
Value v1,v2,v3,v4,v5;
v1.v=1, v2.v=2, v3.v=3, v4.v=4, v5.v=5;
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v1, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v2, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v3, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v4, DLinkList_Length(list));
DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v5, DLinkList_Length(list));
for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
{
pV = (Value*)DLinkList_Get(list, i);
printf("已发现节点:%d\n", pV->v);
}
printf("\n");
DLinkList_Delete(list, DLinkList_Length(list)-1);
DLinkList_Delete(list, 0);
for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
{
pV = (Value*)DLinkList_Next(list);
printf("已发现节点:%d\n", pV->v);
}
printf("\n");
DLinkList_Reset(list);
DLinkList_Next(list);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
DLinkList_DeleteNode(list, (DLinkListNode*)pV);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
DLinkList_Pre(list);
pV = (Value*)DLinkList_Current(list);
printf("%d\n", pV->v);
printf("Length: %d\n", DLinkList_Length(list));
DLinkList_Destroy(list);
return 0;
}
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