数据结构---实现带头双向循环链表增删查改

List.h

#pragma once
typedef int LTDataType;
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct ListNode
{
    
    
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
	LTDataType data;
}ListNode;

//初始化
ListNode* ListInit();
//clear链表
void ListClear(ListNode* phead);
//摧毁链表
void ListDestroy(ListNode** pphead);
//动态申请一个节点 并返回指针
ListNode* BuyListNode(LTDataType x);
//打印
void ListPrint(ListNode* phead);
//尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead);
//头插
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead);
//查找x 返回 节点的指针
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);
//在pos前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
//删除
void ListErase(ListNode* pos);

List.c

#include"List.h"
//动态申请一个节点
ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
    
    
	ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	node->next = NULL;
	node->prev = NULL;
	node->data = x;
	return node;
}
//初始化
//ListInit(ListNode** pphead)
//{
    
    
//	*pphead = BuyListNode(0);
//	(*pphead)->next = *pphead;//加括号是因为 * 与 -> 优先级的问题 需要 先执行 *
//	(*pphead)->prev = *pphead;
//} 
  ListNode* ListInit()
  {
    
    
	ListNode* phead = BuyListNode(0);
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;
	return phead;
  }
  //销毁链表 头结点置空
  void ListDestroy(ListNode** pphead)
  {
    
    
	  assert(*pphead);
	  ListClear(*pphead);
	  free(*pphead);
	  **pphead = NULL;

  }
  //clear链表:清理所有的数据节点，保留头结点，可以继续使用
  void ListClear(ListNode* phead)
  {
    
    
	  assert(phead);
	  ListNode* cur = phead;
	  while (cur != phead)
	  {
    
    
		  ListNode* next = cur->next;
		  free(cur);
		  cur = next;
	  }
	  phead->next = phead;//保证自己处于循环状态
	  phead->prev = phead;
  }
//打印
void ListPrint(ListNode* phead)
{
    
    
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
    
    
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}
//尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    
    
	//法一：
	//assert(phead);
	//ListNode* tail = phead->prev;
	//ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	//tail->next = newnode;
	//newnode->prev = tail;
	//newnode->next = phead;
	//phead->prev = newnode;

	//法二：
	ListInsert(phead, x);
}
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    
    
	//法一：
	//assert(phead);
	//assert(phead->next != NULL);//检查链表是否为空
	//ListNode* tail = phead->prev;
	//ListNode* tailPrev = tail->prev;
	//tailPrev->next = phead;
	//phead->prev = tailPrev;
	//free(tail);
	//tail=NULL;

	//法二：
	ListErase(phead->prev);
}
//头插
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    
    
	assert(phead);
	ListNode* first = phead->next;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
	newnode->next = first;
	first->prev = newnode;
}
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
    
    
	//法一：
	//assert(phead);
	//assert(phead->next != phead);//断言
	//ListNode* first = phead->next;
	//ListNode* second = first->next;
	phead first second 
	//phead->next = second;
	//second ->prev = phead;
	//free(first);
	//法二：
	ListErase(phead->next);
}
//查找x 返回 节点的指针
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
    
    
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
    
    
		if (cur->data == x)
			return cur;
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

//在pos前插入x
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
    
    
	assert(pos);
	ListNode* posPrev = pos->prev;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);

	//posPrev newnode pos
	posPrev->next = newnode;
	newnode->prev = posPrev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;


}
//删除
void ListErase(ListNode* pos)
{
    
    
	assert(pos);//pos不能是phead
	//assert(pos != phead);
	ListNode* posPrev = pos->prev;
	ListNode* posNext = pos->next;
	free(pos);
	posPrev->next = posNext;
	posNext->prev = posPrev;

}

链表和顺序表（数组）的区别和联系（即优缺点）

• 顺序表就是在数组的基础上实现增删查改，并且插入时可以实现动态增长
• 顺序表的缺陷：
  a.可能存在一定空间浪费（增容时）
  b.增容时有一些效率损失
  c.中间或者头部插入删除，时间复杂度O(N)，因为要挪动数据

呢么缺陷就是由链表来解决了

• 链表优点即弥补了顺序表的缺点
• 链表的缺陷：
• 不可以随机访问

总结：

顺序表和链表算是互补的一对数据结构