在C语言中,实现一个循环双链表需要定义一个节点结构体,这个结构体包含三个字段:数据字段,指向前一个节点的指针,以及指向下一个节点的指针。定义节点结构体:
1)定义节点结构体:
typedef struct Node {
int data;
struct Node* prev;
struct Node* next;
} Node;
2)创建节点:创建一个新节点并初始化它的数据和指针。
Node* createNode(int data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (!newNode) {
printf("Memory error\n");
return NULL;
}
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
newNode->prev = NULL;
return newNode;
}
3)插入节点:在链表的末尾添加一个新节点。需要考虑的是如何更新新节点和前一个节点的指针。
void insertNode(Node** head, int data) {
Node* newNode = createNode(data);
if (*head == NULL) { // 如果链表为空,新节点就是头节点
*head = newNode;
newNode->next = newNode;
newNode->prev = newNode;
} else { // 否则,将新节点添加到链表的末尾
Node* curr = *head;
while (curr->next != *head) { // 找到链表的末尾
curr = curr->next;
}
curr->next = newNode; // 更新末尾节点的next指针
newNode->prev = curr; // 更新新节点的prev指针
newNode->next = *head; // 新节点的next指针指向头节点
(*head)->prev = newNode; // 更新头节点的prev指针指向新节点
}
}
4)删除节点:删除一个指定的节点。需要考虑的是如何更新被删除节点的前后节点的指针,以及如何处理被删除节点是头节点的情况。
void deleteNode(Node** head, int data) {
Node* curr = *head;
if (*head == NULL) { // 如果链表为空,直接返回
return;
}
if (curr->data == data) { // 如果头节点就是要删除的节点
Node* temp = *head;
*head = (*head)->next; // 将头节点的next指针作为新的头节点
(*head)->prev = *head; // 新的头节点的prev指针指向自己
free(temp); // 释放旧的头节点内存空间
return;
}
while (curr->data != data) { // 找到要删除的节点
curr = curr->next;
if (curr == *head) { // 如果链表中没有找到要删除的节点,直接返回
return;
}
}
Node* temp = curr; // 保存要删除的节点的指针
curr = curr->next; // 将要删除节点的next指针作为当前节点
curr->prev = temp->prev; // 更新当前节点的prev指针指向要删除节点的prev指针所指向的节点
temp->prev->next = curr; // 更新要删除节点的prev指针所指向的节点的next指针指向当前节点
free(temp); // 释放要删除的节点的内存空间
}
5)打印链表:遍历链表并打印每个节点的数据。
void printList(Node* head) {
if (head == NULL) { // 如果链表为空,直接返回
printf("List is empty.\n");
return;
}
Node* curr = head; // 从头节点开始遍历链表
do { // 使用do-while循环,保证至少打印一次头节点的数据值,即使链表只有一个节点。注意使用前置++运算符。
printf("%d ", curr->data); // 打印当前节点的数据值,注意没有换行。使用后置++运算符。 } while ((curr = curr->next) != head); // 移动到下一个节点,如果当前节点是头节点,结束循环。注意使用前置++运算符。 printf("\n"); // 在打印完最后一个数据值后换行。