数据结构（三）：线性表的链式存储结构 - 双链表的实现

双链表的特点

双链表中的每个节点有两个指针域, 一个指向其后继节点，另一个指向其前驱节点。
所以相对单链表来说，在双链表中访问一个节点的前后的节点更为方便

双链表的节点类型

对于双链表，采用类似于单链表的节点类型定义

//模板节点类型
template <typename T>
struct DLinkList
{
T data;
DLinkList<T> *prior;    //前驱指针
DLinkList<T> *next;
};

双链表的基本运算方法

在双链表中，有些运算（如求长度、去元素、查找元素等算法）与单链表的相应算法是相同的。

不同的是， 在单链表中进行插入删除时涉及前后节点的一个指针域的变化。
而在双链表中，结点的插入和删除操作涉及前后结点的两个指针域的变化。

//双链表类模板
template <typename T>
class DLinkListClass
{
DLinkList<T>* dhead;        //双链表表头指针

public:
DLinkListClass<T>();    //构造函数， 创建一个空栓链表
~DLinkListClass<T>();  //析构函数，销毁双链表
void CreateListF(T a[], int n); //头插法建表
void CreateListR(T a[], int n); //尾插法建表
bool ListInsert(int i , T e);   //插入数据元素
bool ListDelete(int i);         //删除数据元素
void DispList();                //遍历显示链表

public: //友元函数
template<typename A>
friend bool Delnode(DLinkListClass<A> &L);  //删除第一个值为x的节点

template<typename A>
friend bool Delmaxnode(DLinkListClass<A> &L);   //删除第一个值最大的节点
};

实现代码

template<typename A>
bool Delnode(DLinkListClass<A> &L)  //删除第一个值为x的节点
{
DLinkList<A> *p= L.dhead->next, *pre;
while(p != NULL)
p= p->next;
if(p == NULL) return false;
else
{
pre = p->prior;
if(p->next != NULL)
p->next->prior = pre;
pre->next = p->next;
delete p;
return true;
}
}

template<typename A>
bool Delmaxnode(DLinkListClass<A> &L)   //删除第一个值最大的节点
{
DLinkList<A> *p = L.dhead->next, *maxp = p, *pre;
while(p != NULL)
{
if(p->data > maxp->data)
maxp = p;
p = p->next;
}
b558
pre = maxp->prior;
if(maxp->next != NULL)
maxp->next->prior = pre;
pre->next = maxp->next;
delete maxp;
}

//构造函数
template<typename T>
DLinkListClass<T>::DLinkListClass()
{
dhead = new DLinkList<T>();
dhead->next = NULL;
dhead->prior = NULL;
}

//析构函数
template<typename T>
DLinkListClass<T>::~DLinkListClass<T>()
{
DLinkList<T> *p, *q;
p = dhead;
q = p->next;
while(q != NULL)
{
delete p;
p = q;
q = q->next;
}
delete p;
}

//头插法
template<typename T>
void DLinkListClass<T>:: CreateListF(T a[], int n)
{
DLinkList<T> *s;
int i;
for(i = 0; i < n; i++)
{
s = new DLinkList<T>();
s->data = a[i];
s->next = dhead->next;
if(dhead->next != NULL)
dhead->next->prior = s;
dhead->next = s;
s->prior = dhead;
}
}

//尾插法
template<typename T>
void DLinkListClass<T>:: CreateListR(T a[], int n)
{
DLinkList<T> *s, *r;
int i;
r = dhead;
for(i = 0; i < n; i++)
{
s = new DLinkList<T>();
s->data = a[i];
r->next = s;
s->prior = r;
r = s;
}
r->next = NULL;
}

//插入数据元素
template<typename T>
bool DLinkListClass<T>::ListInsert(int i, T e)
{
int j =0;
DLinkList<T> *s, *p = dhead;
while(j < i-1 && p != NULL)
{
j++;
p = p->next;
}
if(p == NULL) return false;
else
{
s = new DLinkList<T>();
s->data = e;
s->next = p->next;
if(p->next != NULL)
p->next->prior =s;
s->prior = p;
p->next = s;
return true;
}
}

//删除数据元素
template<typename T>
bool DLinkListClass<T>::ListDelete(int i)
{
int j =0;
DLinkList<T> *q, *p = dhead;
while(j < i-1 && p != NULL)
{
j++;
p = p->next;
}
if(p == NULL) return false;
else
{
q = p->next;
if(q == NULL) return false;
p->next = q->next;
if(p->next != NULL)
p->next->prior = p;
delete q;
return true;
}
}

//遍历显示链表
template <typename T>
void DLinkListClass<T>::DispList()
{
DLinkList<T> *p = dhead->next;
while(p!= NULL)
{
cout << p->data << " ";
p = p->next;
}
}

int main()
{
int a[5] = {1,2,3,4,5};
char b[5] = {'a', 'b', 'c','d','e'};
DLinkListClass<int> Link1;
DLinkListClass<char> Link2;
Link1.CreateListF(a, 5);
Link2.CreateListR(b, 5);
Link1.ListInsert(3, 55);
Link2.ListDelete(3);

cout << "头插法\n";
Link1.DispList();

Delmaxnode(Link1);

cout << "\nDelmaxnode\n";
Link1.DispList();
cout << "\n尾插法\n";
Link2.DispList();

return 0;
}

本人github链接： https://github.com/ITMasterC 欢迎来共同探讨，C++，cocos2dx游戏，数据结构，C语言实现小游戏代码…………