算法与数据机构入门经典（链表）

今天可能着重在双向链表、栈、队列的一些学习，入门级别的学习。

1.链表概念

链表是非连续、非顺序、的链式存储结构。由一些列节点组成，他们的逻辑顺序是通过链表中的指针链接顺序表示的。结点包括两部分，数据域与指针域，数据域用来存储相应的数据，指针域用来存储链表结点的逻辑关系。

2.双向链表

双向链表每个节点中有两个指针域，pre指针和next指针，pre指针指向该节点的前驱节点，其中特殊的是，表头节点的pre指针指向表尾节点；next指针指向该节点的后继节点。

链表一般分为带头节点和不带头节点的链表，带头节点链表更容易实现添加删除遍历节点操作，减少对第一个数据节点的特殊处理。

3.双向链表的遍历

3.1创建5个节点

3.2通过pre指针和 next指针将他们连接在一起：

3.3 遍历他们，并打印节点的值：

代码实现：

#include <stdio.h>
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode {
	int data;
	ListNode *pre;
	ListNode *next;
};

//向前打印
void print_next(ListNode *root) {
	ListNode *p = root;
	printf("List value is:");
	while (p) {
		printf("[%d]", p->data);
		p =p->next; //后驱节点地址的 指针域
	}
	printf("\n");
}

//向后打印
void print_pre(ListNode *root) {
	ListNode *p = root;
	printf("List value is:");
	while (p) {
		printf("[%d]", p->data);
		p = p->pre;//前驱节点地址的 指针域
	}
	printf("\n");
}

int main() {
	ListNode a;
	ListNode b;
	ListNode c;
	ListNode d;
	ListNode e;
	
	//初始化节点
	a.data = 1;
	a.pre = NULL;
	a.next = NULL;
	b.data = 2;
	b.pre = NULL;
	b.next = NULL;
	c.data = 3;
	c.pre = NULL;
	c.next = NULL;
	d.data = 4;
	d.pre = NULL;
	d.next = NULL;
	e.data = 5;
	e.pre = NULL;
	e.next = NULL;
	
	// 链接节点
	a.next = &b;
	b.pre = &a;
	b.next = &c;
	c.pre = &b;
	c.next = &d;
	d.pre = &c;
	d.next = &e;
	e.pre = &d;

	//打印
	print_next(&a);
	print_pre(&d);
	getchar();
	return 0;
}

结果如下：

前面画横线，实际上是用于填空，大家可以自己先谢谢。

4.双向链表的节点插入

我记得书上说a，b顺序不能颠倒，否则会出错。

代码：

5.双向链表的删除操作

1.建立待删除节点前后两节点的连接关系

a、使待删除节点的前节点next指针指向待删除节点的后节点

b、使待删除节点的后节点的pre指针指向待删除节点的前节点

2、释放删除节点

注意：上面的黑色实线箭头可以不用管理的，进行上面的操作后，黑色实线会自动断掉，这个是我在书上看到的，如果觉得错了的朋友欢迎留言指正。（我前面那句话错了，准备描述是黑实线在free函数后就自动断了）

代码：

6.双向链表的基本操作测试代码

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

typedef struct ListNode ListNode;

struct ListNode{
	int data;
	ListNode *pre;
	ListNode *next;
};

void list_insert(ListNode *pre_node, int data){
	ListNode *next_node = pre_node->next;			
	ListNode *new_node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	new_node->data = data;
	new_node->pre= pre_node;
	new_node->next = next_node;	
	pre_node->next = new_node;
	if(next_node){
        next_node->pre = new_node;
    }
}


void list_delete(ListNode * delete_node){
	if(delete_node->pre){
		delete_node->pre->next = delete_node->next;
	}
	if(delete_node->next){
		delete_node->next->pre = delete_node->pre;
	}
	free(delete_node);
}

void print(ListNode *root){
	ListNode *p = root;
	printf("List value is: ");
	while(p){
		printf("[%d] ", p->data);
        p = p->next;
	}
	printf("\n");
}

int main(){
	ListNode a;
	ListNode b;
	ListNode c;
	a.data = 1;
	a.pre = NULL;
	a.next = NULL;
	b.data = 2;
	b.pre = NULL;
	b.next = NULL;
	c.data = 3;
	c.pre = NULL;
	c.next = NULL;
	a.next = &b;
	b.pre = &a;
	b.next = &c;
	c.pre = &b;
	print(&a);
	list_insert(&a, 999);
	print(&a);
	list_insert(&b, 888);
	print(&a);
	list_insert(&c, 777);
	print(&a);
	list_delete(a.next);
	print(&a);
    return 0;
}

结果：

之前运行这段代码的时候出错了，如下图：

野指针呀！！！，原因就是：下面的代码写错了。更正后好啦，所以会debug很重要很重要！！！会改代码的第一条就是会debug，这个是技能呀，影响着正常发挥。

上分代码只能删除添加的节点，因为对于

        ListNode a;
	ListNode b;
	ListNode c;

这三个节点是不能free的，而动态分配出来的节点是可以free的。所以上份代码只能用于删除动态分配的节点。

链表结构直接使用不多，有链表基础知识后，通过链表构造更加复杂的数据结构，如：队列，栈，堆，二叉树，图等数据结构。

算法与数据机构入门经典（链表）

猜你喜欢