数据结构与算法-线性表专题(三)-循环双链表

循环双链表

双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

结点结构

空链

0.数据结构声明

#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1

typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElementType;/* ElementType类型根据实际情况而定，这里假设为int */

//定义结点
typedef struct Node{
    ElementType data;
    struct Node *prior;
    struct Node *next;
}Node;

typedef struct Node * DoublyCycleLinkedList;

1.初始化

Status InitLinkList(DoublyCycleLinkedList *list){
    
    *list = (DoublyCycleLinkedList)malloc(sizeof(Node));
    if (*list == NULL) {
        return ERROR;
    }
    
    (*list)->next = (*list);
    (*list)->prior = (*list);
    
    //新增数据
    DoublyCycleLinkedList p = *list;
    for(int i=0; i < 10;i++){
        
        //1.创建1个临时的结点
        DoublyCycleLinkedList temp = (DoublyCycleLinkedList)malloc(sizeof(Node));
        temp->data = i;
        
        //2.为新增的结点建立双向链表关系
        //① temp 是p的后继
        p->next = temp;
        //② temp 的前驱是p
        temp->prior = p;
        //③ temp的后继是*list
        temp->next = (*list);
        //④ 头结点的前驱指向新建的temp
        (*list)->prior = temp;
        //⑤ p 要记录最后的结点的位置,方便下一次插入
        p = p->next;
    }
    
    return OK;
}

DoublyCycleLinkedList list;
ElementType temp,item;
InitLinkList(&list);

2.遍历

Status Description(DoublyCycleLinkedList list){
    
    if (list == NULL) {
        printf("打印的双向循环链表为空!\n\n");
        return ERROR;
    }
    printf("双向循环链表内容:  ");
    
    DoublyCycleLinkedList p = list->next;
    while (p != list) {

        printf("%d  ",p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n\n");
    return OK;
}

Description(list);

3.插入结点

约定：当插入位置超过链表长度则插入到链表末尾

Status LinkListInsert(DoublyCycleLinkedList *list, int index, ElementType data){
   
    //1. 创建指针p,指向双向链表头
    DoublyCycleLinkedList p = (*list);
    int i = 1;
    
    //2.双向循环链表为空,则返回error
    if(*list == NULL) return ERROR;
   
    //3.找到插入前一个位置上的结点p
    while (i < index && p->next != *list) {
        p = p->next;
        i++;
    }
    
    //4.如果i>index 则返回error
    if (i > index)  return ERROR;
    
    //5.创建新结点temp
    DoublyCycleLinkedList temp = (DoublyCycleLinkedList)malloc(sizeof(Node));
    
    //6.temp 结点为空,则返回error
    if (temp == NULL) return ERROR;
    
    //7.将生成的新结点temp数据域赋值e.
    temp->data = data;
    
    //8.将结点temp 的前驱结点为p;
    temp->prior = p;
    //9.temp的后继结点指向p->next;
    temp->next = p->next;
    //10.p的后继结点为新结点temp;
    p->next = temp;
    
    //如果temp 结点不是最后一个结点
    if (*list != temp->next) {
        
        //11.temp节点的下一个结点的前驱为temp 结点
        temp->next->prior = temp;
    }else{

        (*list)->prior = temp;
    }
    
    return OK;
}

printf("输入要插入的位置和数据用空格隔开：");
scanf("%d %d",&temp,&item);
LinkListInsert(&list,temp,item);
Description(list);

4.删除结点

/**
 循环双链表删除结点

 @param list 实例
 @param index 位置
 @param data 数据
 @return 状态
 */
Status LinkListRemove(DoublyCycleLinkedList *list,int index,ElementType *data){
    
    int i = 1;
    DoublyCycleLinkedList temp = (*list)->next;
    
    if (*list == NULL) {
        return  ERROR;
    }
    
    //①.如果删除到只剩下首元结点了,则直接将*list置空;
    if(temp->next == *list){
        free(*list);
        (*list) = NULL;
        return OK;
    }
    
    //1.找到要删除的结点
    while (i < index) {
        temp = temp->next;
        if (temp != *list){
            i++;
        }
    }

    //2.给e赋值要删除结点的数据域
    *data = temp->data;
    
    //3.修改被删除结点的前驱结点的后继指针
    temp->prior->next = temp->next;
    //4.修改被删除结点的后继结点的前驱指针
    temp->next->prior = temp->prior;
    //5. 删除结点temp
    free(temp);
    
    return OK;
}

printf("输入要删除位置：");
scanf("%d",&temp);

LinkListRemove(&list, temp, &item);
printf("删除链表位置为%d,结点数据域为:%d\n",temp,item);
Description(list);