C语言教程“双向循环链表”学习总结及其代码实现

Posted 2022-05-25 一起学编程

双向循环链表和它名字的表意一样，就是把双向链表的两头连接，使其成为了一个环状链表。只需要将表中最后一个节点的next指针指向头节点，头节点的prior指针指向尾节点，链表就能成环儿，如图所示：

需要注意的是，虽然双向循环链表成环状，但本质上还是双向链表，因此在双向循环链表中，依然能够找到头指针和头节点等。双向循环链表和双向链表相比，唯一的不同就是双向循环链表首尾相连，其他都完全一样。

注意：因为我上面已经讲了双向链表，所以这里只注重讲他们的实现差异。另因为带头节点会更好操作，所以我的代码都有头节点。

1、双向循环链表的创建

初始化时需要将头节点的next和prior都指向自己。

//1、初始化双向循环链表（带头节点）

Status initLinkList(LinkList *list)

    //创建头节点

    *list = malloc(sizeof(Node));

    if (*list == NULL) 

        return ERROR;

    

    //前驱和后继都指向自己

    (*list)->prior = *list;

    (*list)->data = -1;

    (*list)->next = *list;

    printf("已初始化链表~\\n");

    return OK;

2、遍历双向循环链表

注意它的尾节点的next不再是Null，而是头节点

//2、遍历双向循环链表

void printfLinkLisk(LinkList list)

    printf("遍历链表：\\n");

    if (list == NULL || list->next == list) 

        printf("这是一个空链表\\n");

        return;

    

    LinkList p = list;

    //判断next是否全部正确

    printf("根据next从前往后遍历：");

    while (p->next != list) 

        printf("%d ",p->next->data);

        p = p->next;

    

    printf("\\n");

    //判断prior是否全部正确

    printf("根据prior从后往前遍历：");

    while (p != list) 

        printf("%d ",p->data);

        p = p->prior;

    

    printf("\\n");

3、根据索引位置添加节点

这里不需要判断尾节点的next是否为Null，因为它会指向头节点。

//3、根据索引位置插入数据至链表中

Status insertLinkList(LinkList *list, int index, ElemType data)

    if (list == NULL || index < 0) 

        return ERROR;

    

    int i = 0;

    LinkList priorNode = *list;

    //判断插入的位置，这里开始位置是0，index超过链表长度则插入末尾

    while (i < index && priorNode->next != *list) 

        priorNode = priorNode->next;

        i++;

    

    LinkList newNode = malloc(sizeof(Node));

    if (newNode == NULL) 

        return ERROR;

    

    newNode->data = data;

    //插入操作共四步，看好了，别眨眼

    //1.将priorNode->next节点的前驱指向新节点

    priorNode->next->prior = newNode;

    //2.将新节点->next指向原来的priorNode->next

    newNode->next = priorNode->next;

    //3.将priorNode->next指向新节点

    priorNode->next = newNode;

    //4.新节点的前驱指向priorNode

    newNode->prior = priorNode;

    return OK;

4、根据索引位置删除节点

这里不需要判断尾节点的next是否为Null，因为它会指向头节点。

//4、根据索引位置删除节点

Status deleteLinkListByIndex(LinkList *list, int index, ElemType *data)

    if (*list == NULL || index < 0) 

        return ERROR;

    

    LinkList locaNode = *list;

    int i = 0;

    //注意别删了头节点

    while (i <= index) 

        locaNode = locaNode->next;

        if (locaNode == *list) 

            printf("没有这个你想要删除的节点\\n");

            return ERROR;

        

        i++;

    

    //开始删除，只需要做两步

    locaNode->prior->next = locaNode->next;

    locaNode->next->prior = locaNode->prior;

    *data = locaNode->data;

    free(locaNode);

    return OK;

5、根据存储的值删除节点

这里不需要判断尾节点的next是否为Null，因为它会指向头节点。

//5、根据存储的值删除节点

Status deleteLinkListByData(LinkList *list, ElemType data)

    if (*list == NULL) 

        return ERROR;

    

    LinkList locaNode = (*list)->next;

    while (locaNode != *list) 

        if (locaNode->data == data) 

            break;

        

        locaNode = locaNode->next;

    

    if (locaNode == *list) 

        printf("没有这个你想要删除的节点\\n");

        return ERROR;

    

    //开始删除，只需要做两步

    locaNode->prior->next = locaNode->next;

    locaNode->next->prior = locaNode->prior;

    free(locaNode);

    return OK;

6、根据值查找节点

尾节点的next可是头节点哦，找到它就是最后一个了。

//6、查找元素

Status selectNode(LinkList list, ElemType data, LinkList *locaNode)

    if (list == NULL) 

        return ERROR;

    

    LinkList p = list->next;

    while (p != list) 

        if (p->data == data) 

            *locaNode = p;

            break;

        

        p = p->next;

    

    if (*locaNode == NULL) 

        printf("没有这个你想要的节点\\n");

        return ERROR;

    

    else 

        return OK;

    

其它代码

#include "stdlib.h"

#define OK    1

#define ERROR 0

//元素类型

typedef int ElemType;

//状态类型

typedef int Status;

//定义节点结构体

typedef struct Node 

    struct Node *prior;

    ElemType data;

    struct Node *next;

 Node;

typedef Node *LinkList;

int main(int argc, const char * argv[]) 

    LinkList list;

    initLinkList(&list);

    for (int i = 0; i < 10; i ++) 

        insertLinkList(&list, i, i);

    

    printfLinkLisk(list);

    int index, data;

    printf("输入你想插入的位置（从0开始）和存储的值:");

    scanf("%d %d",&index,&data);

    insertLinkList(&list, index, data);

    printfLinkLisk(list);

    printf("输入你想删除的位置（从0开始）:");

    scanf("%d",&index);

    deleteLinkListByIndex(&list, index, &data);

    printfLinkLisk(list);

    printf("输入你想删除的节点的值（只删最前的那个）:");

    scanf("%d",&data);

    deleteLinkListByData(&list, data);

    printfLinkLisk(list);

    printf("\\n");

    return 0;

输出结果：

—END—

看到这里是不是又学到了很多新知识呢~

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