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线性表 - 双向链表

线性表 - 双向链表

作者: 挽弓如月_80dc | 来源:发表于2019-10-30 15:11 被阅读0次
    1.引子
    假如已经从A走到E了, 现在要求从E走到D,用时最短怎么办?
    传统的循环链表只是从A->E->A->D, 但是现在明明可以只要E回退一步就到了D,何必那么麻烦呢  
    这就需要用到一个指针 告诉E下一步需要走到D, 这个指针就是前驱指针.
    也就引入了今天要介绍的双向链表
    

    双向链表是在单链表的每个结点中,再设置一个指向其前驱结点的指针。

    双向链表
    2.代码
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define OK 1
    #define ERROR 0
    #define TRUE 1
    #define FALSE 0
    
    typedef int Status;
    
    typedef int ElementType;
    typedef struct node {
        ElementType data;
        struct node *prior,*next;
    } Node, *DoubleLinkList;
    
    
    void InitDLLinkList(DoubleLinkList *list) {
        *list = (DoubleLinkList)malloc(sizeof(Node));
        (*list)->next = NULL;
        (*list)->prior = NULL;
    }
    
    
    void createDLinkList(DoubleLinkList list, int n) {
        DoubleLinkList p;
        p = list;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            DoubleLinkList tempNode = (DoubleLinkList)malloc(sizeof(Node));
            tempNode->data = i;
            //将新结点的next和pror指针 与先后结点都建立关系
            p->next = tempNode;
            tempNode->prior = p;
            p = tempNode;
        }
        //将最后一个结点的next指向链表的头部, 并将链表的前驱指针指向最后一个指针 形成双向循环链表
        p->next = list;
        list->prior = p;
    }
    
    //求双向链表的长度  - 最后一个结点不等于头结点
    int DLLinkLength(DoubleLinkList list) {
        int allCount = 0;
        DoubleLinkList moveNode = list->next;
        while (moveNode != list) {
            moveNode = moveNode->next;
            allCount++;
        }
        return allCount;
    }
    
    //遍历 - 正序
    void IteratorDLLinkList(DoubleLinkList list) {
        DoubleLinkList moveNode = list->next;
        int k = 0;
        while (moveNode != list) {
            printf("current is %d\n",moveNode->data);
            moveNode = moveNode->next;
            k++;
        }
    }
    
    //遍历 - 倒序
    void reverse_itemratorList(DoubleLinkList list) {
        DoubleLinkList move = list->prior;
        int k = 0;
        while (move != list) {
            printf("current is %d\n",move->data);
            move = move->prior;
            k++;
        }
    }
    
    
    /** 插入情况是考虑已经初始化和创建过链表了*/
    Status insert_Node_DLList(DoubleLinkList list, int i, ElementType e) {
        int length = DLLinkLength(list);
        DoubleLinkList insertNode = malloc(sizeof(Node));
        insertNode->data = e;
        
        if (i < 0 || i > length+1) {
            return ERROR;
        }
        
        if (i == 0) {
            
            //1.将新结点的next指向 头结点的next(即第一个存放数据的结点,此处可能为null)
            insertNode->next = list->next;
            //2.将头结点下一个结点的前驱指针  指向当前的插入结点
            list->next->prior = insertNode;
            //3.将头结点的next指针指向新结点
            list->next = insertNode;
            //4.将新节点的前驱指针指向头结点
            insertNode->prior = list;
        } else if (i == length+1) {
            
            //0.通过链表的前驱结点找到最后一个结点
            DoubleLinkList currentLast = list->prior;
            //1.将最后一个结点的next指针指向新节点
            currentLast->next = insertNode;
            //2.将新结点的前驱指针 指向当前最后一个结点
            insertNode->prior = currentLast;
            //3.因为当前新节点成为了最后一个结点了, 所以新结点的next指针指向头结点
            insertNode->next = list;
            //4.将头结点的前驱指针 指向新结点
            list->prior = insertNode;
            
        } else {
            int currentIndex;
            DoubleLinkList currentNode = list;
            
            //0. 找到第i-1个位置的结点
            for (currentIndex = 1; currentIndex < i; currentIndex++) {
                currentNode = currentNode->next;
            }
            //1.将新结点的next指针  指向当前i位置的结点
            insertNode->next = currentNode->next;
            //2.将当前i位置结点的前驱指针 指向要插入的结点
            currentNode->next->prior = insertNode;
            //3.将第i-1个位置的next指针 指向新创建的结点
            currentNode->next = insertNode;
            //4.将新创建结点的前驱指针 指向第i-1个位置的结点
            insertNode->prior = currentNode;
        }
        return OK;
    }
    
    
    /** 删除(i)结点 相当于直接将 (i-1)结点的指针直接指向第 (i+1)个结点*/
    int delete_node(DoubleLinkList list, int k) {
        int allCount = DLLinkLength(list);
        if (k < 0 || allCount < k) {
            return ERROR;
        }
        
        DoubleLinkList moveNode = list;
        DoubleLinkList deleteNode = list->next;
        if (k == 0) {
            //头结点的next指针 直接指向删除结点的下一个结点
            moveNode->next = deleteNode->next;
            deleteNode->next->prior = moveNode;
        } else if(k == allCount) {
            
            //因为要删除最后一个结点  所以直接通过头结点的前驱结点找到要删除的结点
            deleteNode = list->prior;
            //根据要删除的结点的前驱结点 找到第k-1个结点
            moveNode = deleteNode->prior;
            //剩下两步是绑定next和前驱指针
            moveNode->next = deleteNode->next;
            deleteNode->next->prior = moveNode->next;
            printf("删除了");
        } else {
            
            //找到第k-1个结点
            for (int i = 1; i < k; i++) {
                moveNode = moveNode->next;
            }
            //找到要删除的第k个结点
            deleteNode = moveNode->next;
            moveNode->next = deleteNode->next;
            deleteNode->next->prior = moveNode;
        }
        return OK;
    }
    
    void print_data(DoubleLinkList list) {
        IteratorDLLinkList(list);
        printf("length is %d\n",DLLinkLength(list));
        printf("\n\n");
    }
    
    void print_reverse_data(DoubleLinkList list) {
        reverse_itemratorList(list);
        printf("length is %d\n",DLLinkLength(list));
        printf("\n\n");
    }
    
    #pragma mark - 使用
    void k_check_DoubleLink(void) {
        
        DoubleLinkList list;
        InitDLLinkList(&list);
        createDLinkList(list, 9);
       
        insert_Node_DLList(list, 0, 12);
        print_data(list);
    
        insert_Node_DLList(list, 5, 22);
        print_reverse_data(list);
        
        delete_node(list, 9);
        IteratorDLLinkList(list);
    }
    

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