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双向链表的基础知识与双向循环链表
2026/8/4 5:43:45 网站建设 项目流程

一、双向链表

1.1 特性

逻辑结构：线性结构

存储结构：链式存储

操作：增删改查

//双向链表的节点定义 typedef int datatype; typedef struct node_t { datatype data;//数据域 struct node_t *next;//指向下一个节点的指针 next struct node_t *prior;//指向前一个节点的指针 prior }link_node_t,*link_node_p; //将双向链表的头指针和尾指针封装到一个结构体里 //思想上有点像学的链式队列 typedef struct doublelinklist { link_node_p head; //指向双向链表的头指针 link_node_p tail; //指向双向链表的尾指针 int len; //用来保存当前双向链表的长度 }double_list_t,*double_list_p;

1.2 双向链表相关的操作

需要注意的是，与单链表不同，双链表创建过程中，每创建一个新节点都要与其前驱节点建立两次联系，分别是：

  1. 将新节点的 prior 指针指向直接前驱节点。
  2. 将直接前驱节点的 next 指针指向新节点。
1.2.1 代码实现

doublelinklist.h

#ifndef __DOUBLELINKLIST_H__ #define __DOUBLELINKLIST_H__ // 双向链表的节点定义 typedef int datatype; typedef struct node_t { datatype data; // 数据域 struct node_t *next; // 指向下一个节点的指针 next 先前的 struct node_t *prior; // 指向前一个节点的指针 prior 下一个 } link_node_t, *link_node_p; // 将双向链表的头指针和尾指针封装到一个结构体里 // 思想上有点像学的链式队列 typedef struct doublelinklist { link_node_p head; // 指向双向链表的头指针 link_node_p tail; // 指向双向链表的尾指针 int len; // 用来保存当前双向链表的长度 } double_list_t, *double_list_p; // 1.创建一个空的双向链表 double_list_p createEmptyDoubleLinkList(); // 2.向双向链表的指定位置插入数据 post位置， data数据 int insertIntoDoubleLinkList(double_list_p p, int post, datatype data); // 3.遍历双向链表 void showDoubleLinkList(double_list_p p); // 4.判断双向链表是否为空 int isEmptyDoubleLinkList(double_list_p p); // 5.删除双向链表指定位置数据 int deletePostDoubleLinkList(double_list_p p, int post); //6.求双向链表的长度 int lengthDoubleLinkList(double_list_p p); //7.查找指定数据出现的位置 data被查找的数据 int searchPostDoubleLinkList(double_list_p p,datatype data); // 8.修改指定位置的数据,post修改的位置 data被修改的数据 int changeDataDoubleLinkList(double_list_p p, int post, datatype data); // 9.删除双向链表中的指定数据 data代表删除所有出现的data数据 /* 思想：从头节点后节点开始用指针h遍历，相当于遍历无头链表，遇到需要删除节点的就用h指向它然后删除，如果不需要删除则h继续往后走一个。这里因为是双向链表可以找到前驱，所以不需要每次指向被删除节点的前一个然后跨过了。 */ void deleteDataDoubleLinkList(double_list_p p, datatype data); #endif
1）创建空双向链表
// 1.创建一个空的双向链表 double_list_p createEmptyDoubleLinkList() { // 1. 申请空间存放头尾指针结构体 double_list_p p = (double_list_p)malloc(sizeof(double_list_t)); if(NULL == p) { printf("createEmptyDoubleLinkList p malloc err\n"); return NULL; } // 2. 初始化，申请开辟头节点，让头尾指针指向头节点 p->len = 0; p->head = p->tail = (link_node_p)malloc(sizeof(link_node_t)); if(NULL == p->head) { printf("p->head malloc err\n"); return NULL; } // 3. 初始化头节点 p->head->prior = NULL; p->head->next = NULL; return p; }
2）指定位置插入
// 2.向双向链表的指定位置插入数据 post位置， data数据 int insertIntoDoubleLinkList(double_list_p p, int post, datatype data) { link_node_p pnew = NULL; // 用于存放新创建节点的地址 link_node_p temp = NULL; // 用来临时保存head或者tail的位置 // 1. 容错判断 if (post < 0 || post > p->len) { printf("insertIntoDoubleLinkList err\n"); return -1; } pnew = (link_node_p)malloc(sizeof(link_node_t)); if (NULL == pnew) { printf("insertIntoDoubleLinkList pnew err\n"); return -1; } pnew->data = data; pnew->prior = NULL; pnew->next = NULL; // 2. 将新节点插入到链表中 if (post == p->len) // 插入链表的尾巴 { pnew->prior = p->tail; p->tail->next = pnew; p->tail = pnew; } else // 中间插入(判断前半段还是后半段) { if (post < p->len / 2) // 前半段 { // 遍历 temp = p->head; for (int i = 0; i <= post; i++) temp = temp->next; } else // 后半段 { temp = p->tail; for (int i = p->len - 1; i > post; i--) temp = temp->prior; } // 进行插入操作(先连前，在连后) pnew->prior = temp->prior; temp->prior->next = pnew; pnew->next = temp; temp->prior = pnew; } p->len++; // 插入完成，链表长度+1 return 0; }
3）双向链表遍历
// 3.遍历双向链表 void showDoubleLinkList(double_list_p p) { link_node_p temp = NULL; printf("正向遍历：\n"); temp = p->head; while (temp->next != NULL) { temp = temp->next; printf("%d ", temp->data); } printf("\n"); printf("反向遍历:\n"); temp = p->tail; while(temp != p->head) { printf("%d ", temp->data); temp = temp->prior; } printf("\n"); }
4）判断双向链表是否为空
// 4.判断双向链表是否为空 int isEmptyDoubleLinkList(double_list_p p) { // return p->head == p->tail; // return p->head->next == NULL; return p->len == 0; }
5）删除双向链表指定位置的数据

// 5.删除双向链表指定位置数据 int deletePostDoubleLinkList(double_list_p p, int post) { link_node_p temp = NULL; // 1. 容错判断 if (isEmptyDoubleLinkList(p) || post < 0 || post >= p->len) { printf("deletePostDoubleLinkList err\n"); return -1; } // 2. 对删除位置进行分析, 分为两种情况 if (post == p->len - 1) // 删除是链表中最后一个节点 { // 先将尾指针向前移动一个位置 p->tail = p->tail->prior; // 释放最后一个节点 free(p->tail->next); // 将链表最后一个节点断开 p->tail->next = NULL; } else // 中间 { if (post < p->len / 2) // 前半段 { // 遍历 temp = p->head; for (int i = 0; i <= post; i++) temp = temp->next; } else // 后半段 { temp = p->tail; for (int i = p->len - 1; i > post; i--) temp = temp->prior; } // 进行删除操作 temp->prior->next = temp->next; temp->next->prior = temp->prior; free(temp); temp = NULL; } // 3. 双向链表的长度-1 p->len--; return 0; }
6）求双向链表长度
//6.求双向链表的长度 int lengthDoubleLinkList(double_list_p p) { return p->len; }
7）查找指定数据出现的位置
//7.查找指定数据出现的位置 data被查找的数据 int searchPostDoubleLinkList(double_list_p p,datatype data) { link_node_p temp = p->head; int post = 0; // 记录的位置 while(temp->next != NULL) { temp = temp->next; if(temp->data == data) return post; post++; } return -1; }
8）修改指定位置的数据
// 8.修改指定位置的数据,post修改的位置 data被修改的数据 int changeDataDoubleLinkList(double_list_p p, int post, datatype data) { link_node_p temp = NULL; // 1. 容错判断 if (post < 0 || post >= p->len || isEmptyDoubleLinkList(p)) { printf("changeDataDoubleLinkList err\n"); return -1; } // 2. 将temp移动到修改的位置 if (post < p->len / 2) // 前半段 { // 遍历 temp = p->head; for (int i = 0; i <= post; i++) temp = temp->next; } else // 后半段 { temp = p->tail; for (int i = p->len - 1; i > post; i--) temp = temp->prior; } // 3. 修改数据 temp->data = data; return 0; }
9）删除双向链表中指定的所有数据
// 9.删除双向链表中的指定数据 data代表删除所有出现的data数据 /* 思想：从头节点后节点开始用指针h遍历，相当于遍历无头链表， 遇到需要删除节点的就用h指向它然后删除，如果不需要删除则h继续往后走一个。 这里因为是双向链表可以找到前驱，所以不需要每次指向被删除节点的前一个然后跨过了。 */ void deleteDataDoubleLinkList(double_list_p p, datatype data) { link_node_p h = p->head->next; link_node_p pdel = NULL; while (h != NULL) { if (h->data == data) // 相等 { // 删除节点 if (h == p->tail) // 尾节点 { // 先将尾指针向前移动一个位置 p->tail = p->tail->prior; // 释放最后一个节点 free(p->tail->next); // 将链表最后一个节点断开 p->tail->next = NULL; } else // 中间节点 { h->prior->next = h->next; h->next->prior = h->prior; pdel = h; h = h->next; free(pdel); pdel = NULL; } p->len--; } else // 不相等 { h = h->next; } } }

二、双向循环链表

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef int datatype; typedef struct node_t { datatype data; struct node_t * prior; struct node_t * next; }link_node_t,*link_node_p; typedef struct doublelinklist { link_node_p head; link_node_p tail; }double_list_t,*double_list_p; int main(int argc, const char *argv[]) { int i; int all_num = 8;//猴子总数 int start_num = 3;//从3号猴子开始数 int kill_num = 3;//数到几杀死猴子 link_node_p h = NULL; link_node_p pdel = NULL;//用来指向被杀死猴子的节点 printf("请您输入猴子的总数，开始号码，出局号码:\n"); scanf("%d%d%d",&all_num,&start_num,&kill_num); //1.创建一个双向的循环链表 double_list_p p = (double_list_p)malloc(sizeof(double_list_t));//申请头指针和尾指针 if(NULL == p) { perror("malloc failed"); return -1; } p->head = p->tail = (link_node_p)malloc(sizeof(link_node_t)); if(NULL == p->tail) { perror("p->tail malloc failed"); return -1; } p->head->data = 1; p->head->prior = NULL; p->head->next = NULL; //将创建n个新的节点，链接到链表的尾 for(i = 2; i <= all_num; i++) { link_node_p pnew = (link_node_p)malloc(sizeof(link_node_t)); if(NULL == pnew) { perror("pnew malloc failed"); return -1; } pnew->data = i; pnew->prior = NULL; pnew->next = NULL; //(1)将新的节点链接到链表的尾 p->tail->next = pnew; pnew->prior = p->tail; //(2)尾指针向后移动，指向当前链表的尾 p->tail = pnew; } //(3)形成双向循环链表 p->tail->next = p->head; p->head->prior = p->tail; //调试程序 #if 0 while(1) { printf("%d\n",p->head->data); p->head = p->head->next; sleep(1); } #endif //2.循环进行杀死猴子 h = p->head; //(1)先将h移动到start_num处，也就是开始数数的猴子号码处 for(i = 1; i < start_num; i++) h = h->next; printf("start is:%d\n",h->data); while(h->next != h)//当h->next == h 就剩一个节点了，循环结束 { //(2)将h移动到即将杀死猴子号码的位置 for(i = 1; i < kill_num; i++) h = h->next; //(3)进行杀死猴子，经过上面的循环后，此时的h指向即将杀死的猴子 h->prior->next = h->next; h->next->prior = h->prior; pdel = h;//pdel指向被杀死猴子的位置 printf("kill is -------%d\n",pdel->data); h = h->next;//需要移动，从杀死猴子后的下一个位置开始数 free(pdel); pdel = NULL; } printf("猴王是%d\n",h->data); return 0; }
标签： 网站建设 企业官网 项目流程 UI设计 前端开发

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