双向链表（c++实现）

Posted 2020-06-18

  

        双向链表与单链表有许多的相似之处，但是也有不同之处。 双向链表与单链表主要的不同在于：双向链表可以从两个方向进行遍历，但是单链表只能从头节点遍历到尾节点，不能从尾节点遍历到头节点，对于链表中一些插入和删除等操作，双向链表较单链表更为简单些。所以，双向链表有其存在的特殊意义。

——下面是通过C++来实现双向链表的基本功能。

#include <assert.h>
//双向链表

typedef int DataType;
class ListNode    //节点结构
{
    friend class List;
public:
    ListNode(DataType x)    //构造函数
       :Data(x)
       , _next(NULL)
       , _prev(NULL)
    { }
    
private:
    DataType Data;
    ListNode * _next;      //存放下一个节点的地址
    ListNode * _prev;      //存放上一个节点的地址
};

class List
{
public:
    List()     //无参构造函数
      :_head(NULL)
      , _tail(NULL)
    { }
    
    ~List()   //析构函数
    {
        Clear();
     }
     
public:
     void pushBack(DataType x)    //尾插
     {
         if (_head == NULL)
         {
            _head = _tail = new ListNode(x);
         }
         else
         {
             ListNode * tmp = new ListNode(x);
             _tail->_next = tmp;
             tmp->_prev = _tail;
             tmp->_next = NULL;
             _tail = tmp;
         }
     }
     
     void popBack()      //尾删
     {
         //考虑无节点、一个节点、多个节点的情况
         if (_head == _tail)
         {
             if (_head)
            {
                delete _head;
                _head = _tail = NULL;
             }
         }
          else
         {
             ListNode * cur = _tail->_prev;
             delete _tail;
             _tail = cur;
             _tail->_next = NULL;
          } 
      }
      
      void pushFront(DataType x)    //头插
      {
          ListNode * tmp = new ListNode(x);
          _head->_prev = tmp;
          tmp->_next = _head;
          tmp->_prev = NULL;
          _head = tmp;
      } 
      
      void popFront()     //头删
      {
          if (_head)
          {
              ListNode * tmp = _head;
              _head = tmp->_next;
              delete tmp;
          } 
      }
      
      void Insert(ListNode * pos, DataType x)     //在pos位置插入节点
      {
          //考虑pos的取值范围
          assert(pos);
          if (pos == _tail)
          {
              pushBack(x);
          }
          else
         {
              ListNode * cur = pos;
              ListNode * next = pos->_next;
              ListNode * tmp = new ListNode(x);
              cur->_next = tmp;
              tmp->_prev = cur;
              tmp->_next = next;
              next->_prev = tmp; 
         } 
     }
     
      ListNode * Find(DataType x)     //查找
     {
          ListNode * cur = _head;
          while (cur)
         {
             if (cur->Data == x)
            {
                return cur;
            }
            cur = cur->_next;
         }
         return NULL;
     }
     
     void Erase(ListNode * pos)     //删除pos位置上的数据
     {
         if (pos == _head)
        {
            popFront();
        }
         else if (pos == _tail)
        {
            popBack();
         }
         else
        {
            ListNode * tmp = pos;
            ListNode * cur = pos->_prev;
            ListNode * next = pos->_next;
            cur->_next = next;
            next->_prev = cur;
            
            /*tmp->_prev->_next = tmp->_next;
              tmp->_next->_prev = tmp->_prev;*/
            delete tmp;
        }
     }
     
     void Reverse()       //逆置双向链表
     {
         ListNode * begin = _head;
         ListNode * end = _tail;
         while (begin != end && begin->_prev != end)
        {
            swap(begin->Data, end->Data);
            begin = begin->_next;
            end = end->_prev;
         }
         
         /*ListNode * cur = _head;
           swap(_head, _tail);
           while (cur)
           {
               swap(cur->_prev, cur->_next);
               cur = cur->_prev;
           }*/
     }
     
     void printList()     //格式输出
    {
        ListNode * cur = _head;
        while (cur)
       {
           cout << cur->Data << " ";
           cur = cur->_next;
        }
        cout << endl;
    }
    
     void Clear()   //释放所有节点
     {
         ListNode * cur = _head;
         while (cur)
        {
            ListNode * del = cur;
            cur = cur->_next;
            delete del;    
        }
    }
    
private:
    ListNode * _head;
    ListNode * _tail;
};

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