二重リンクリスト

あなたが孤独を乗り越え、星と海を隠しますように。

1. 二重リンクリストの実装

リード、双方向、ループ

頭の前は尾を指します、

リスト.h

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

typedef int LTDataType;

typedef struct ListNode
{
	LTDataType data;
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
}LTNode;

void ListPrint(LTNode* phead);
//void ListInit(LTNode** pplist);//初始化,二级指针
LTNode* ListInit(LTNode* phead);
void ListPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);//尾插
void ListPopBack(LTNode* phead);//尾删
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
void ListPopFront(LTNode* phead);
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x);
//pos之前插入
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x);
//删除pos位置的节点
void ListErase(LTNode* pos);
void ListDestory(LTNode* phead);

リスト.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "List.h"




LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->prev = NULL;
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
}

初始化，二级指针的思路；
//void ListInit(LTNode** pphead)//初始化，next指向自己，prev指向自己,才算是循环,头的地址还不清楚//初始化个哨兵位
//{
//	assert(pphead);
//	*pphead = BuyLTNode(0);
//	(*pphead)->prev = *pphead;
//	(*pphead)->next = *pphead;
//}

//初始化，一级指针的思路，返回头即可,既可以改变头的地址，又可以传一级指针
LTNode* ListInit(LTNode* phead)
{
	phead = BuyLTNode(0);
	phead->prev = phead;
	phead->next = phead;
	return phead;
}
//打印
void ListPrint(LTNode* phead)
{
	//从head的next = cur->data开始打印,当cur->next = head结束
	assert(phead);
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}


void ListPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//带头
	ListInsert(phead, x);
	/*LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;
	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;*/
}
//尾删，尾删到没有节点，也不用处理
void ListPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	//链表为空
	assert(phead->next != phead);
	/*LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* tailPrev = tail->prev;
	phead->prev = tailPrev;
	tailPrev->next = phead;
	free(tail);
	tail = NULL;*/
	ListErase(phead->prev);
}

//头插
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	ListInsert(phead->next, x);
	/*LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	LTNode* next = phead->next;
	next->prev = newnode;
	newnode->next = next;
	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;*/
}
//头删
void ListPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListErase(phead->next);
	/*assert(phead->next != phead);
	LTNode* head = phead->next;
	LTNode* next = head->next;
	phead->next = next;
	next->prev = phead;
	free(head);
	head = NULL;*/
}
//查找
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}
//插入
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);
	LTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	LTNode* prev = pos->prev;
	prev->next = newnode;
	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}

//删除
void ListErase(LTNode* pos)//在主函数中，pos的实参要置空，否则实参就会成为野指针
{
	assert(pos);
	LTNode* next = pos->next;
	LTNode* prev = pos->prev;
	prev->next = next;
	next->prev = prev;
	free(pos);
	pos = NULL;
}
//传一级指针是为了保持接口一致性
void ListDestory(LTNode* phead)//注意，phead的实参要进行free，否则会导致野指针
{
	assert(phead);
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		LTNode* next = phead->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	free(phead);
	phead = NULL;
}

(1) 最初にセンチネルビットを初期化します。センチネルビットが初期化されると、アドレスは再度変更されません。したがって、先頭と末尾の挿入を実行する場合、セカンダリポインタを渡す必要はなく、センチネルビットのみが必要です [tail]挿入、ヘッドプラグもセンチネル位置の後ろにあります]

(2) 変更されるのは構造体のアドレス、変更されるのはポインタの内容ですが、ポインタの内容を変更するにはポインタのアドレスを渡す必要があります。

2. シーケンシャルリストと先行双方向循環リンクリストの違い

これら 2 つの構造は相補的な構造であり、

シーケンステーブル：利点： (1) 物理空間が連続しているため、添え字によるランダムアクセスに便利。【二分探索、ソート】

(2) CPUのキャッシュヒット率が高くなります。

欠点: (1) 連続した物理的スペースが必要なため、スペースが十分ではなく、拡張する必要があります。拡張自体には一定の消費量があり、次に、拡張メカニズムにも一定のスペース消費があります。（２）先頭や途中の挿入や削除ではデータの移動が必要となり非効率である。の上）

リンクリスト:利点 ( 1) オンデマンドで空き領域を申請 (2) O(1) で任意の位置にデータを挿入および削除

短所: 添え字へのランダムアクセスはサポートされておらず、一部のアルゴリズムはそれに適していません。例: 二分探索、並べ替えなど。

コンパイルとリンクの後、実行可能プログラムが生成され、CPU がプログラムを実行します。CPU はメモリにアクセスする必要があります。CPU はメモリに直接アクセスしません。CPU はメモリの速度が遅すぎることを嫌い、データをL3 キャッシュまたはレジスタ。4 または 8 バイトの小さいデータはレジスタに配置され、大きいデータはキャッシュに配置されます。CPUはデータがキャッシュにあるかどうかを確認し、キャッシュにあれば直接アクセスし、キャッシュになければメモリからキャッシュにデータをロードしてからアクセスします。連続したスペースはキャッシュされるため、シーケンステーブルのヒット率が高くなります。

1. 二重リンクリストの実装

2. シーケンシャルリストと先行双方向循環リンクリストの違い

おすすめ