【数据结构课设】循环双向链表的实现

前言

带头双向循环链表：结构最复杂，用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了。

代码实现

List.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

// 带头+双向+循环链表增删查改实现
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
	LTDataType data;
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
}ListNode;

//链表的初始化
ListNode* ListNodeInit();
// 创建返回链表的头结点.
ListNode* ListCreate();
// 双向链表销毁
void ListDestory(ListNode* pHead);
// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* pHead);
// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* pHead);
// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* pHead);
// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x);
// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
// 双向链表删除pos位置的节点
void ListErase(ListNode* pos);
bool ListEmpty(ListNode* pHead);
size_t ListSize(ListNode* pHead);

List.c

#include "List.h"

ListNode* ListNodeInit()
{
	ListNode* guard = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	if (guard == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}

	guard->next = guard;
	guard->prev = guard;

	return guard;
}

ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
	ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	if (node == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}

    node->next = NULL;
	node->prev = NULL;
	node->data = x;
	return node;
}

void ListPrint(ListNode* pHead)
{
	printf("pHead<=>");
	assert(pHead);
	ListNode* cur = pHead->next;
	while (cur != pHead)
	{
		printf("%d<=>", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x)
{
	assert(pHead);

	/*ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	ListNode* tail = pHead->prev;
	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;
	newnode->next = pHead;
	pHead->prev = newnode;*/
	ListInsert(pHead, x);

}

void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x)
{
	assert(pHead);

	//ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	//ListNode* frist = pHead->next;
	//pHead->next = newnode;
	//newnode->prev = pHead;
	//newnode->next = frist;
	//frist->prev = newnode;
	ListInsert(pHead->next, x);

}

void ListPopBack(ListNode* pHead)
{
	assert(pHead);
	assert(!ListEmpty(pHead));

	/*ListNode* tail = pHead->prev;
	ListNode* prev = tail->prev;
	prev->next = pHead;
	pHead->prev = prev;
	free(tail);
	tail = NULL;*/
	ListErase(pHead->prev);
}

void ListPopFront(ListNode* pHead)
{
	assert(pHead);

	//ListNode* frist = pHead->next;
	//ListNode* second = frist->next;
	//pHead->next = second;
	//second->prev = pHead;
	//free(frist);
	//frist = NULL;
	ListErase(pHead->next);
}

bool ListEmpty(ListNode* pHead)
{
	assert(pHead);
	return pHead->next == pHead;
}
size_t ListSize(ListNode* pHead)
{
	assert(pHead);
	size_t  n = 0;
	ListNode* cur = pHead->next;
	while (cur != pHead)
	{
		++n;
		cur = cur->next;
	}
	return n;
}

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;
}
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);

	ListNode* prev = pos->prev;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);

	prev->next = newnode;
	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}
void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);
	ListNode* next = pos->next;
	ListNode* prev = pos->prev;
	prev->next = next;
	next->prev = prev;
	free(pos);
	pos = NULL;
}
void ListDestory(ListNode* pHead)
{
	assert(pHead);
	ListNode* cur = pHead->next;
	while (cur != pHead)
	{
		ListNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}

	free(pHead);
	pHead = NULL;
}

text.c

#include "List.h"

void Test1()
{
	ListNode* plist = ListNodeInit();

	ListPushBack(plist, 1);
	ListPushBack(plist, 2);
	ListPushBack(plist, 3);
	ListPushBack(plist, 4);

	ListPrint(plist);

	ListPopBack(plist);
	ListPopBack(plist);
	ListPopBack(plist);
	ListPopBack(plist);
	ListPrint(plist);
}
void Test2()
{
	ListNode* plist = ListNodeInit();

	ListPushBack(plist, 1);
	ListPushBack(plist, 2);
	ListPushBack(plist, 3);
	ListPushBack(plist, 4);
	ListPrint(plist);

	ListPopFront(plist);
	ListPopFront(plist);
	ListPrint(plist);

	ListPopFront(plist);
	ListPopFront(plist);
	ListPrint(plist);
	ListDestory(plist);
	plist = NULL;

}
int main()
{
	Test1();
	//Test2();
	return 0;
}

这里就不一一测试了，代码应该没问题，有问题可以私聊我。

目录

前言

带头双向循环链表：结构最复杂，用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了。

代码实现

List.h

List.c

text.c