梢疠 发表于 2025-6-7 16:15:53

数据结构-双向循环链表

双向循环链表和双向链表相比,可以直接从首结点找到尾结点,不需要再通过遍历来查找尾结点了,方便数据的增删,降低了程序的时间复杂度,其在插入删除的时候不需要定义太多的变量,减少了程序的空间复杂度。
/*********************************************************************************
*
*
* 设计双向循环链表的接口
* author:jindouliu2024@163.com
* date:2025.4.1
*
*
* Copyright (c)2024-2025   jindouliu2024@163.com   All right Reserved
* *********************************************************************************/创建一个头结点

//构造双向链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct DoubleCriLinkedList
{
        DataType_t                     data; //结点的数据域
        struct DoubleCriLinkedList        *prev; //直接前驱的指针域
        struct DoubleCriLinkedList        *next; //直接后继的指针域

}DoubleCriLList_t;创建双向循环空链表

//创建一个空双向链表,空链表应该有一个头结点,对链表进行初始化
DoubleCriLList_t * DoubleCriLList_Create(void)
{
        //1.创建一个头结点并对头结点申请内存
        DoubleCriLList_t *Head = (DoubleCriLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleCriLList_t));
        if (NULL == Head)
        {
                perror("Calloc memory for Head is Failed");
                exit(-1);
        }

        //2.对头结点进行初始化,头结点是不存储数据域,指针域指向NULL
        Head->prev = Head;
        Head->next = Head;

        //3.把头结点的地址返回即可
        return Head;
}创建新结点

//创建新的结点,并对新结点进行初始化(数据域 + 指针域)


DoubleCriLList_t * DoubleCriLList_NewNode(DataType_t data)
{
        //1.创建一个新结点并对新结点申请内存
        DoubleCriLList_t *New = (DoubleCriLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleCriLList_t));
        if (NULL == New)
        {
                perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
                return NULL;
        }

        //2.对新结点的数据域和指针域(2个)进行初始化
        New->data = data;
        New->prev = New;
        New->next = New;

        return New;
}在链表头部插入元素

bool DoubleCriLList_HeadInsert(DoubleCriLList_t * Head,DataType_t data)
{
        DoubleCriLList_t *Phead=Head->next;
        //创建新结点
        DoubleCriLList_t * New= DoubleCriLList_NewNode(data);
        //判断新结点创建是否成功
        if(NULL == New){
                printf("HeadInsert create new node failed\n ");
                return false;
        }
        //判断链表是否为空
        if(Head->next == Head){
                Head->next = New;
                New->next = New;
                New->prev = New;
                return true;
        }
        New->prev = Head->next->prev;
        Head->next->prev->next = New;
        New->next = Phead;
        Phead->prev = New;
        Head->next = New;
        return true;

}在链表尾部插入

bool DoubleCriLList_TailInsert(DoubleCriLList_t * Head,DataType_t data)
{
        DoubleCriLList_t *Phead=Head->next;
        //创建新结点
        DoubleCriLList_t * New= DoubleCriLList_NewNode(data);
        //判断新结点创建是否成功
        if(NULL == New){
                printf("TailInsert create new node failed\n ");
                return false;
        }
        //判断链表为空
        if(Head->next == Head){
                Head->next = New;
                New->next = New;
                New->prev = New;
                return true;
        }
        New->prev = Head->next->prev;
        Head->next->prev->next = New;
        New->next = Head->next;
        Head->next->prev = New;
        return true;
}在链表指定元素后边插入

bool DoubleCriLList_DestInsert(DoubleCriLList_t * Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
        DoubleCriLList_t * Phead = Head->next;
        //创建新结点
        DoubleCriLList_t * New= DoubleCriLList_NewNode(data);
        //判断新结点创建是否成功
        if(NULL == New){
                printf("DestInsert create new node failed\n ");
                return false;
        }
        //链表为空
        if(Head->next == Head){
                Head->next = New;
                New->next = New;
                New->prev = New;
                return true;
        }
        //循环遍历查找目标结点 在中间的情况
        while(Phead->next != Head->next){
                if(Phead->data == destval){
                        New->next = Phead->next;
                        New->prev = Phead;
                        Phead->next->prev = New;
                        Phead->next = New;
                        return true;
                }
                Phead = Phead->next;
        }
        //尾结点是目标结点时
        if(Phead->data == destval){
                New->prev = Head->next->prev;
                Head->next->prev->next = New;
                New->next = Head->next;
                Head->next->prev = New;
        }
        return true;
}在链表头部删除元素

bool DoubleCriLList_HeadDel(DoubleCriLList_t * Head)
{
        DoubleCriLList_t * Phead = Head->next;
        //判断链表是否为空
        if(Head->next == Head){
                printf("this is empty list,do not delete head\n");
                return false;
        }
        //只有头首结点时
        if(Head->next->next == Head->next){
                Head->next->next = NULL;
                Head->next->prev = NULL;
                free(Head->next);
                Head->next = Head;
        }
        else{
                Head->next->prev->next = Head->next->next;
                Head->next->next->prev = Head->next->prev;
                Head->next = Head->next->next;
                Phead->next = NULL;
                Phead->prev = NULL;
                free(Phead);
        }
        return true;

}在链表尾部删除元素

bool DoubleCriLList_TailDel(DoubleCriLList_t * Head)
{
        DoubleCriLList_t * Phead = Head->next->prev;//记录尾结点
        //判断链表是否为空
        if(Head->next == Head){
                printf("this is empty list,do not delete tail\n");
                return false;
        }
        //只有头首结点时
        if(Head->next->next == Head->next){
                Head->next->next = NULL;
                Head->next->prev = NULL;
                free(Head->next);
                Head->next = Head;
        }
        else{
                Phead->prev->next = Head->next;//Head->next->prev->prev->next = Head->next;
                Head->next->prev = Phead->prev;//Head->next->prev = Head->next->prev->prev;
                Phead->prev = NULL;
                Phead->next = NULL;
                free(Phead);
        }
        return true;

}删除指定元素

bool DoubleCriLList_DestDel(DoubleCriLList_t * Head,DataType_t destval)
{
        DoubleCriLList_t * Phead = Head->next;
        //判断链表是否为空
        if(Head->next == Head){
                printf("this is empty list,do not delete tail\n");
                return false;
        }
        //只有头首结点,首结点为目标结点时
        if(Head->next->next == Head->next && Phead->data == destval){
                Head->next->next = NULL;
                Head->next->prev = NULL;
                free(Head->next);
                Head->next = Head;
        }
        //目标元素在首结点
        else if(Phead->data == destval){
                Head->next->prev->next = Head->next->next;
                Head->next->next->prev = Head->next->prev;
                Head->next = Head->next->next;
                Phead->next = NULL;
                Phead->prev = NULL;
                free(Phead);
        }
        else{
                //目标元素在中间时
                while(Phead->next != Head->next){
                        if(Phead->data == destval){
                                Phead->next->prev = Phead->prev;
                                Phead->prev->next = Phead->next;
                                Phead->next = NULL;
                                Phead->prev = NULL;
                                free(Phead);
                                return true;
                        }
                        Phead = Phead->next;
                }
        }
        //目标元素在尾结点
        if(Phead->data == destval){
                Phead->prev->next = Head->next;//Head->next->prev->prev->next = Head->next;
                Head->next->prev = Phead->prev;//Head->next->prev = Head->next->prev->prev;
                Phead->prev = NULL;
                Phead->next = NULL;
                free(Phead);
        }
        else if(Phead->data != destval){
                printf("do not find this value\n");
        }
        return true;
}循环遍历打印链表

bool DoubleCriLList_Print(DoubleCriLList_t * Head)
{
        DoubleCriLList_t * Phead = Head;
        //判断链表是否为空
        if(Head->next == Head){
                printf("this is empty DoubleCriList\n");
                return false;
        }
        //循环遍历链表
        while(Phead->next)
        {
                //把头结点的直接后继作为新的头结点
                Phead = Phead->next;

                //输出头结点的直接后继的数据域
                printf("data = %d\n",Phead->data);

                //判断是否到达尾结点,尾结点的next指针是指向首结点的地址
                if (Phead->next == Head->next)
                {
                        break;
                }       
        }

        return true;
}
来源:程序园用户自行投稿发布,如果侵权,请联系站长删除
免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!
页: [1]
查看完整版本: 数据结构-双向循环链表