【数据结构】双向链表

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一、双向链表

1.1带头双向循环链表的结构

二、链表的实现

📒2.1初始化

📒2.2尾插

📒2.3尾删

📒2.4头插

📒2.5头删

📒 2.6在pos位置之前插入

📒 2.7删除pos位置

🗒️前言：

在上一期中我们介绍了单链表，也做了一些练习题，在一些题中使用单链表会十分繁琐。因为单链表只能正着走，不能倒着走，例如：回文、逆置。本期我们将学习带头双向循环链表。

一、双向链表

1.1带头双向循环链表的结构

特点：带头双向循环链表结构最复杂，一般用在单独存储数据。结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来多优势，实现反而简单了。

二、链表的实现

📒2.1初始化

LTNode* BuyLTNode(LTDateType x)
{LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc");exit(-1);}newnode->date = x;newnode->next = NULL;newnode->prev = NULL;return newnode;
}LTNode* LTInit()
{LTNode* phead = BuyLTNode(0);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}

📒2.2尾插

带哨兵位的链表尾插时不用判断是否有节点，两种情况的插入相同，而且还不用传递二级指针。
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDateType x)
{assert(phead);LTNode* tail = phead->prev;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);newnode->prev = tail;tail->next = newnode;newnode->next = phead;phead->prev = newnode;
}

📒2.3尾删

在尾删时我们通过 assert(phead->next != phead); 判断链表是否有节点。同时这个代码就有普遍性，不用单独考虑剩一个节点的情况。
void LTPopBack(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTNode* tail = phead->prev;LTNode* prevtail = tail->prev;free(tail);prevtail->next = phead;phead->prev = prevtail;
}

📒2.4头插

头删重要的是赋值的顺序，顺序错误会找不到后面的节点，导致内存泄漏。带哨兵位的链表不需要传递二级指针，因为改变的是结构体的变量。
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDateType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = BuyLTNode(x);newnode->next = phead->next;phead->next->prev = newnode;phead->next = newnode;newnode->prev = phead;
}

📒2.5头删

我们可以多定义几个指针来保存后面节点的地址，这样就不会造成节点的丢失，不用考虑赋值的顺序，会更加方便。
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTNode* first = phead->next;LTNode* second = first->next;free(first);phead->next = second;second->prev = phead;
}

📒 2.6在pos位置之前插入

void LTInsert(LTNode* pos, LTDateType x)
{assert(pos);LTNode* newnode = BuyLTNode(x);LTNode* posprev = pos->prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;newnode->prev = posprev;posprev->next = newnode;
}
我们可以通过复用LTInsert，实现链表的头插和尾插，使程序更简单。

当pos传递的是phead->next，就可以实现头插
当pos传递的是phead，就可以实现尾插
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDateType x)
{assert(phead);LTInsert(phead->next, x);
}//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDateType x)
{assert(phead);LTInsert(phead, x);
}

📒 2.7删除pos位置

void LTErase(LTNode* pos)
{assert(pos);LTNode* posprev = pos->prev;LTNode* posnext = pos->next;free(pos);posprev->next = posnext;posnext->prev = posprev;
}
我们可以通过复用LTInsert，实现链表的头删和尾删，使程序更简单。

当pos传递的是phead->next，就可以实现头删
当pos传递的是phead->prev，就可以实现尾插删
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTErase(phead->next);
}//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTErase(phead->prev);
}