数据结构_线性表_链式存储_双向循环链表的基本操作

//双向链表,将头结点和尾结点链接起来,就构成了双向循环链表

//双向循环链表是将头结点的前驱指针指向了尾结点,同时将尾结点的后劲指针指向了头结点.

//空表,头结点的前驱和后继指针均指向了自己,这也是判断双向循环链表是否为空的条件,

//双向循环链表具有对称性

//缺点,是要付出空间代价的

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。一般我们都构造双向循环链表。

代码

#pragma mark 定义结点类型
typedef int ElemType;
typedef struct DuLNode
{
ElemType data;
struct DuLNode *prior;//指向前驱结点
struct DuLNode *next; //指向后继结点

}DuLNode,*DuLinkList;

#pragma mark 带头结点的双向循环链表的基本操作

#pragma mark ---1.初始化空的双向循环链表
void InitList(DuLinkList *L)
{ /* 产生空的双向循环链表L */
*L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
if(*L){
(*L)->next=*L;
(*L)->prior=*L;
} else
exit(0);
}

#pragma mark ---2.销毁双向循环链表
void DestroyList(DuLinkList L)
{
DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L) /* p没到表头 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
free(L);
L=NULL;
}

#pragma mark ---2.将双向循环链表置空
void ClearList(DuLinkList L) /* 不改变L */
{
DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L) /* p没到表头 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
L->next=L->prior=L; /*头结点的两个指针域均指向自身 */
}
#pragma mark ---3 验证表是否为空表
int ListEmpty(DuLinkList L)
{
/* 初始条件：线性表L已存在 */
if(L->next==L&&L->prior==L)
return 1;
else
return 0;

}

#pragma mark 计算元素的个数
int ListLength(DuLinkList L)
{ /* 初始条件：L已存在。操作结果： */
int i=0;
DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L) /* p没到表头 */
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}

#pragma mark 赋值
Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR */
int j=1; /* j为计数器 */
DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p!=L&&j<i)
{
p=p->next;
j++;
}
if(p==L||j>i) /* 第i个元素不存在 */
return ERROR;
*e=p->data; /* 取第i个元素 */
return OK;
}
//查找元素前驱

Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
/* 否则操作失败，pre_e无定义 */
DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
while(p!=L) /* p没到表头 */
{
if(p->data==cur_e)
{
*pre_e=p->prior->data;
return OK;
}
p=p->next;
}
return ERROR;
}
//查找元素后继

Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
/* 否则操作失败，next_e无定义 */
DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
while(p!=L) /* p没到表头 */
{
if(p->prior->data==cur_e)
{
*next_e=p->data;
return OK;
}
p=p->next;
}
return ERROR;
}
//查找元素地址

DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */
{ /* 在双向链表L中返回第i个元素的地址。i为0，返回头结点的地址。若第i个元素不存在，*/
/* 返回NULL */
int j;
DuLinkList p=L; /* p指向头结点 */
if(i<0||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */
return NULL;
for(j=1;j<=i;j++)
p=p->next;
return p;
}
//元素的插入

Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e)
{ /* 在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e，i的合法值为1≤i≤表长+1 */
/* 改进算法2.18，否则无法在第表长+1个结点之前插入元素 */
DuLinkList p,s;
if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */
return ERROR;
p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中确定第i个元素前驱的位置指针p */
if(!p) /* p=NULL,即第i个元素的前驱不存在(设头结点为第1个元素的前驱) */
return ERROR;
s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
if(!s)
exit(0);
s->data=e;
s->prior=p; /* 在第i-1个元素之后插入 */
s->next=p->next;
p->next->prior=s;
p->next=s;
return OK;
}

Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素，i的合法值为1≤i≤表长 */
DuLinkList p;
if(i<1) /* i值不合法 */
return ERROR;
p=GetElemP(L,i); /* 在L中确定第i个元素的位置指针p */
if(!p) /* p=NULL,即第i个元素不存在 */
return ERROR;
*e=p->data;
p->prior->next=p->next;
p->next->prior=p->prior;
free(p);
return OK;
}

void visit(ElemType c)
{
printf("%d ",c);
}

调用

int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
DuLinkList L;
ElemType e;
int j;
Status i;
InitList(&L); /* 初始化单循环链表L */

ListInsert(L, 1, 15);
ListInsert(L, 2, 25);
ListInsert(L, 3, 35);
ListInsert(L, 4, 45);

j=ListLength(L);
printf("L中数据元素个数=%d\n",j);

ListTraverse(L,visit);

PriorElem(L,25,&e); /* 求元素5的前驱 */
printf("25前面的元素的值为%d。\n",e);
NextElem(L,35,&e); /* 求元素3的后继 */
printf("35后面的元素的值为%d。\n",e);
printf("L是否空 %d(1:空 0:否)\n",ListEmpty(L));

//删除第二个元素
ListDelete(L, 2, &e);
j=ListLength(L);
printf("L中数据元素个数=%d\n",j);
ListTraverse(L,visit);
return 0;
}

运行结果