歴史上最強のデータ構造----二重循環リンクリストの実装(センチネルビット付き)

1.二重リンクリストの基本構造

アイコン:

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2.二重リンクリストの基本構造の実装

コード:

typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
	LTDataType data;//存储的数据
	struct ListNode* next;//存储下一个节点的地址
	struct ListNode* prev;//存储上一个节点的地址
}ListNode;

3.二重リンクリストの初期化

アイコン:

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コード:

最初のもの:2番目のレベルのポインターを渡します

void ListInit(ListNode** phead);//初始化函数的声明
void ListInit(ListNode** phead)//为什么要传二级指针,因为改变的是结构体的指针,所以要传结构体的指针
{
	assert(phead);
	*phead = BuyListNode(-1);//此处是开辟一个哨兵位的节点,存储的是无效数据,-1也是随便给的
	(*phead)->next = (*phead);
	(*phead)->prev = (*phead);
    //这两行代码主要是使哨兵位的next指针和prev指针自己指向自己,形成双向循环结构
}
//下面是main函数中调用初始化函数的地方,为了方便理解二级指针
int main()
{
	ListNode*phead = NULL;//初始化之后,phead就会指向哨兵位,即NULL发生了改变,即改变的是结构体的指针,所以要传二级指针
	ListNode(&phead);
	return 0;
}

2番目:セカンダリポインタを渡さないでください

ListNode* ListInit(ListNode* phead);//初始化函数的声明
ListNode* ListInit()//此处为什么不传二级指针,因为在函数中会将开辟的哨兵位的地址作为返回值返回
{
	ListNode*phead = NULL;
	phead = BuyListNode(-1);//此处是开辟一个哨兵位的节点,存储的是无效数据,-1也是随便给的
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;
    //这两行代码主要是使哨兵位的next指针和prev指针自己指向自己,形成双向循环结构
}
int main()
{
	ListNode*phead = ListInit();
	return 0;
}

4.二重リンクリストのテール挿入

アイコン:

画像-20220322201340163

コード:

void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//哨兵位不可为空
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	ListNode* tail = phead->prev;
	tail->next = newnode;//(1)
	newnode->prev = tail;//(2)
	newnode->next = phead;//(3)
	phead->prev = newnode;//(4)
}

5.二重リンクリストのテール削除

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画像-20220322202619685

コード:

void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next == phead);//链表为空
	ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* tailPrev = tail->prev;

	free(tail);
	tail = NULL;

	tailPrev->next = phead;//(1)
	phead->prev = tailPrev;//(2)
}

6.二重リンクリストのヘッダー

アイコン:

画像-20220322203851599

コード:

void ListPushFront(ListNode* phead,LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* next = phead->next;
	ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	phead->next = newnode;//(1)
	newnode->prev = phead;//(2)

	next->prev = newnode;//(3)
	newnode->next = next;//(4)
}

7.二重リンクリストの先頭を削除します

アイコン:

画像-20220322211111550

コード:

void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);
	ListNode* nextNext = phead->next->next;
	free(phead->next);
	phead->next = nextNext;//(1)
	nextNext->prev = phead;//(2)
}

8.二重リンクリストの印刷

コード:

void ListPrint(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)//当cur = phead的时候说明已经遍历完一遍了
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

9.二重リンクリストの要素を検索します

コード:

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;
}

注:最初にcurをphead-> nextに設定するのはなぜですか?

1. pheadはセンチネルビットに格納されている有効なデータではないため、これから検索することはできません。
2.同時に、pheadは検索の終了条件として使用されます。この要素から開始することはできません。この要素から検索を開始すると、検索は最初から停止します。

10.二重リンクリストの特定の要素を削除します

アイコン:

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コード:

void ListErase(ListNode* pos)
{
    assert(pos);
	ListNode* next = pos->next;
    ListNode* prev = pos->prev;
    free(pos);
    pos = NULL;//此处可以置空也可以不置空,因为pos只是函数中的局部变量
    prev->next = next;//(1)
    next->prev = prev;//(2)
}

キャメルケースの命名規則:

  1. 関数名とタイプ名のすべての単語を大文字にします
  2. 変数:最初の単語は小文字、後続の単語は大文字

11.二重リンクリストへの特定の要素の事前挿入

アイコン:

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コード:

void ListInsertBefore(ListNode* phead, ListNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);
    ListNode* newnode = BuyListNode(x);
	ListNode* prev = pos->prev;
	prev->next = newnode;//(1)
	newnode->prev = prev;//(2)
	pos->prev = newnode;//(3)
	newnode->next = pos;//(4)
}

12.二重リンクリストの破棄

アイコン:

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コード:

1つ目:第2レベルのポインタが渡されると、この時点でセンチネルビットのスペースが解放されます。

void ListDestory(ListNode** phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = (*phead)->next;
	while (cur!=(*phead))//结束条件就是不等于头节点
	{
		ListNode* next = cur->next;//存储当前释放节点的下一个节点的地址
		free(cur);//释放当前节点
		cur = next;//将节点向后推移
	}
	free(*phead);//释放哨兵位节点
	*phead = NULL;//防止内存泄漏
}

2番目:セカンダリポインタが渡されない場合、この時点でセンチネルビットのスペースは解放されません。

void ListDestory(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		ListNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = cur->next;
	}
	cur = NULL;
}

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転載: blog.csdn.net/m0_57304511/article/details/123743356