数据结构之双向循环链表

双向循环链表

双向链表每结点有两个指针，一个指向结点的前驱，另一个指向结点的后继，所以从链表的每一个结点出发，都可到达任意一个结点，有利于链表的查找，单链表的找前驱函数，除了有指向当前结点的指针外，还有一个紧跟其，一直指向其前驱的指针。在双向链表中。不需要这个指向前驱的指针。

双向循环链表的实现

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

//线性表的双向链表存储结构
typedef struct Node
{
	int data;	//数据域
	struct Node *prior,*next;	//一个指向前驱，一个指向后继
}NODE,*PNODE;

//基本操作
PNODE Create1(); //创建双向循环链表，在表尾插入数据
PNODE Create2(); //创建双向循环链表，在表头插入数据
void Init(PNODE pHead);	//构造空的双向循环链表
void Destroy(PNODE pHead); //销毁双向循环链表
void Clear(PNODE pHead); //将双向链表置空
bool Empty(PNODE pHead); //判断双向链表是否为空
int Length(PNODE pHead); //返回链表元素个数
bool Get(PNODE pHead,int i,int *e);	//将第i个元素的值赋给e
bool Prior(PNODE pHead,int cur_e,int *pre_e);//用pre_e保存cur_e元素的前驱元素
bool Next(PNODE pHead,int cur_e,int *next_e);	//用pre_e保存cur_e元素的后继元素
bool Insert(PNODE pHead,int i,int e); //在第i个位置前面插入元素e
bool Delete(PNODE pHead,int i,int *e);//删除第i个位置的元素，用e保存
void Traverse1(PNODE pHead); //正向遍历双向链表
void Traverse2(PNODE pHead); //逆向遍历双向链表

int main()
{
	int val;
	PNODE pHead=NULL;
	pHead=Create1();
	Traverse1(pHead);
	printf("链表元素个数为：%d\n",Length(pHead));
/*	Clear(pHead);
	if(Empty(pHead))
		printf("链表为空！\n");
	else
		printf("链表不为空！\n");
*/
	if(Get(pHead,3,&val))
		printf("第三个元素的值为：%d\n",val);
	else
		printf("第三个元素无值！\n");
	if(Prior(pHead,3,&val))
		printf("元素3的前驱元素是：%d\n",val);
	else
		printf("元素3无前驱！\n");
	if(Next(pHead,3,&val))
		printf("元素3的后继元素是：%d\n",val);
	else
		printf("元素3无后继！\n");
	if(Insert(pHead,4,100))
		printf("插入成功！\n");
	else
		printf("插入失败！\n");
	Traverse1(pHead);
	printf("链表元素个数为：%d\n",Length(pHead));
	if(Delete(pHead,3,&val))
		printf("删除的元素为：%d\n",val);
	else
		printf("删除失败！\n");
	Destroy(pHead);
	printf("销毁成功！\n");
	return 0;
}

PNODE Create1()
{
	int i,val;
	PNODE pHead,pNew,pTail;
	pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if(pHead==NULL)
		exit(-1);
	pHead->next=pHead;
	pHead->prior=pHead;
	pTail=pHead;
	printf("请输入申请的元素的个数：");
	scanf("%d",&val);
	if(val<1)
		exit(-1);
	for(i=0;i<val;i++)
	{
		pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
		if(pNew==NULL)
			exit(-1);
		printf("输入第%d个元素的值：",i+1);
		scanf("%d",&pNew->data);
		pTail->next=pNew;
		pNew->prior=pTail;
		pTail=pNew;
	}
	pHead->prior=pTail;
	pTail->next=pHead;
	return pHead;
}
PNODE Create2()
{
	int i,val;
	PNODE pHead,pNew;
	pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if(pHead==NULL)
		exit(-1);
	pHead->next=pHead;
	pHead->prior=pHead;
	printf("请输入申请的元素的个数：");
	scanf("%d",&val);
	if(val<1)
		exit(-1);
	pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if(pNew==NULL)
		exit(-1);
	printf("输入第1个元素的值：");
	scanf("%d",&pNew->data);
	pHead->next=pNew;
	pNew->next=pHead;
	pHead->prior=pNew;
	pNew->prior=pHead;
	for(i=0;i<val-1;i++)
	{
		pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
		if(pNew==NULL)
			exit(-1);
		printf("输入第%d个元素的值：",i+2);
		scanf("%d",&pNew->data);
		pNew->next=pHead->next;
		pHead->next=pNew;
		pNew->prior=pHead;
		pNew->next->prior=pNew;
	}
	return pHead;
}
void Init(PNODE pHead)
{
	pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if(pHead==NULL)
		exit(-1);
	pHead->prior=pHead;
	pHead->next=pHead;
}
void Destroy(PNODE pHead)
{
	PNODE p=(pHead)->prior,q;
	while(pHead!=p)
	{
		q=(pHead)->next;
		free(pHead);
		pHead=q;
	}
	free(pHead);
	pHead=NULL;
}
void Clear(PNODE pHead)
{
	PNODE p=pHead->next,q;
	while(p!=pHead)
	{
		q=p->next;
		free(p);
		p=q;
	}
	pHead->prior=pHead;
	pHead->next=pHead;
}
bool Empty(PNODE pHead)
{
	if(pHead->next==pHead&&pHead->prior==pHead)
		return true;
	else
		return false;
}
int Length(PNODE pHead)
{
	int count=0;
	PNODE p=pHead->next;
	while(p!=pHead)
	{
		count++;
		p=p->next;
	}
	return count;
}
bool Get(PNODE pHead,int i,int *e)
{
	int j=1;
	PNODE p=pHead->next;
	while(j<i&&p!=pHead)
	{
		j++;
		p=p->next;
	}
	if(j>i||p==pHead)
		return false;
	*e=p->data;
	return true;
}
bool Prior(PNODE pHead,int cur_e,int *pre_e)
{
	PNODE p=pHead->next->next;
	while(p!=pHead)
	{
		if(p->data==cur_e)
		{
			*pre_e=p->prior->data;
			return true;
		}
		p=p->next;
	}
	return false;
}
bool Next(PNODE pHead,int cur_e,int *next_e)
{
	PNODE p=pHead->next;
	while(p!=pHead->prior)
	{
		if(p->data==cur_e)
		{
			*next_e=p->next->data;
			return true;
		}
		p=p->next;
	}
	return false;
}
bool Insert(PNODE pHead,int i,int e)
{
	int j=1;
	PNODE p=pHead,pNew;
	if(i<1||i>Length(pHead)+1)
		return false;
	while(j<i)
	{
		j++;
		p=p->next;
	}
	pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if(pNew==NULL)
		exit(-1);
	pNew->data=e;
	pNew->next=p->next;
	p->next=pNew;
	pNew->prior=p;
	pNew->next->prior=pNew;
	return true;
}
bool Delete(PNODE pHead,int i,int *e)
{
	int j=1;
	PNODE p=pHead->next;
	if(i<1||i>Length(pHead))
		return false;
	while(j<i)
	{
		p=p->next;
		j++;
	}
	*e=p->data;
	p->prior->next=p->next;
	p->next->prior=p->prior;
	free(p);
	return true;
}
void Traverse1(PNODE pHead)
{
	PNODE p=pHead->next;
	while(p!=pHead)
	{
		printf("%d	",p->data);
		p=p->next;
	}
	printf("\n");
}
void Traverse2(PNODE pHead)
{
	PNODE p=pHead->prior;
	while(p!=pHead)
	{
		printf("%d	",p->data);
		p=p->prior;
	}
	printf("\n");
}