数据结构双向链表

Posted 2023-04-07 小参宿

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据结构双向链表相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

🚀write in front🚀
📜所属专栏：初阶数据结构
🛰️博客主页：睿睿的博客主页
🛰️代码仓库：🎉VS2022_C语言仓库
🎡您的点赞、关注、收藏、评论，是对我最大的激励和支持！！！
关注我，关注我，关注我，你们将会看到更多的优质内容！！

文章目录

前言
一.双向循环链表的实现
二.顺序表和链表的区别
总结

前言

在前面的博客中，我们学习了单链表的实现与操作。然而单链表在进行找尾等操作时，会导致时间复杂度很低。下面我来介绍一下双向链表的相关知识。

一.双向循环链表的实现

由下面的图我们可以看出，双向链表在创建时会建立两个指针，此时链表就不仅可以往后链接，还可以向前链接。

我们来看看他们的区别：

之前写的单链表是没有头节点的，但是双向循环链表是有头节点的
双向循环链表的头和尾也要建立联系，这样就可以快速找尾

因为之前写过单链表，下面我们就快速的实现双链表了，不细细介绍了。

创建新节点：

LTNode* BuyListNode(LTDataType x)

	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	
		perror("malloc::newnode");
		return NULL;
	
	newnode->next = NULL;
	newnode->prev = NULL;
	newnode->data = x;
	return newnode;

创建返回链表的头结点.

LTNode* LTInit()

	LTNode* newnode = BuyListNode(-1);
	newnode->next = newnode;
	newnode->prev = newnode;

	return newnode;

该头节点在初始化说要自行成环，方便后面拼接。

打印链表

void LTPrint(LTNode* phead)

	assert(phead);
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur!=phead)
	
		printf("%d<==>", cur->data);
		cur = cur->next;
	
	printf("\\n");

判断链表是否只有头节点

bool LTEmpty(LTNode* phead)

	assert(phead);
	return phead->next == phead;

这个判断十分重要，因为只剩头节点的话就不能删除了。

双向链表尾插

void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)

	assert(phead);
	LTNode* newnode = BuyListNode(x);

	LTNode* tail = phead->prev;
	tail->next = newnode;
	newnode->next = phead;
	newnode->prev = tail;
	phead->prev = newnode;

双向链表尾删

void LTPopBack(LTNode* phead)

	assert(phead);
	assert(!LTEmpty);
	LTNode* tail = phead->prev;
	tail->prev->next = phead;
	phead->prev = tail->prev;
	free(tail);
	tail = NULL;

删除了要记得和头节点重新形成联系。

双向链表头插

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)

	assert(phead);
	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	LTNode* first = phead->next;
	phead->next = newnode;
	newnode->next = first;
	newnode->prev = phead;
	first->prev = newnode;

在pos位置后面插入

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)

	assert(pos);
	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	LTNode* cur = pos->next;
	pos->next = newnode;
	newnode->prev = pos;
	newnode->next = cur;
	cur->prev = newnode；

二.顺序表和链表的区别

不同点	顺序表	链表
存储空间上	物理上一定连续	逻辑上连续，但物理上不一定连续
随机访问	支持，O(1)	不支持，O(N)
任意位置插入或者删除	可能需要搬移元素，效率低O(N)	只需修改指针指向
插入	动态顺序表，空间不够时需要扩容	没有容量的概念
应用场景	元素高效存储+频繁访问	任意位置插入和删除频繁
缓存利用率	高	低