単結合リストを学習した後は、二重結合リストの方がはるかに単純です。二重結合リストでは、先頭の挿入、末尾の挿入、先頭の削除、末尾の削除、および任意の位置への挿入と任意の位置の削除が簡単になります。今日は、Xiao Zhang をフォローして、一緒に学びましょう! ！
二重リンクリストの分類
ヘッダーのない双方向リンクリスト
双方向の循環リンクリスト
双方向の見出しの非巡回リンク リスト、双方向の非巡回リンク リストもあります。双方向の見出しの循環リンク リストの使用に焦点を当て、リーダーには監視役の地位もあります。
双方向の循環リンクリスト
見出し付き双方向循環リンク リスト: 最も複雑な構造で、一般にデータを個別に保存するために使用されます。実際に使用されるリンク リスト データ構造は、すべて見出し付きの双方向循環リンク リストです。また、この構造は複雑ですが、コードを使用して実装すると、この構造が多くの利点をもたらし、実装が簡単であることがわかります。これは、後でコードを実装するときにわかります。
双方向循環リンクリストのインターフェース実装
ListNode* ListCreate(int x)//创建新结点
ListNode* createhead()//创建哨兵位
void ListPushBack(ListNode* phead, int x)//尾插
void SListPrint(ListNode* phead)//打印链表
void SListPushFront(ListNode* phead, int x)//头插
void SListPopBack(ListNode* phead)//尾删
void SListPopFront(ListNode* phead)//头删
void SListInsert(ListNode* pos, int x)//pos前插
void SListErase(ListNode* pos)//删除pos;
ListNode* SListFind(ListNode* phead,int x)//查找链表中第一个x
0.ノード構造の作成
typedef struct ListNode
{
int data;//数据
struct ListNode* next;//下个结点地址
struct ListNode* prev;//上个结点地址
}ListNode;
1. 新しいノードを作成します
ListNode* ListCreate(int x)//创建新结点
{
ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));//给新结点申请空间
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc error");//没申请到，malloc返回NULL给newnode
}
newnode->data = x;//新结点的数据给x
newnode->next = NULL;//新结点的下一个结点地址为空
newnode->prev = NULL;//新结点的上一个结点地址为空
return newnode;//新结点的地址返回回去
}
2. 見張りの位置を作成する
このセンチネル ビットはリンク リストのヘッド ノードとして機能し、データは保存されません。
ListNode* createhead()
{
ListNode* head = ListCreate(-1);//哨兵位结点的数据随便给个-1
head->next = head;
head->prev = head;
return head;//返回哨兵位的头结点地址
}
データを持った新たなノードがない場合は、まず、先頭の自分のアドレスに、前のノードのアドレスと次のノードのアドレスを格納します。
3.テールプラグ
void ListPushBack(ListNode* phead, int x)//尾插
{
ListNode* newnode = ListCreate(int x);
ListNode* tail = phead->prev;//记录尾结点的地址
newnode->prev =tail;//新结点的prev存放尾结点的地址-1
newnode->next = phead;//新结点的next存放头结点哨兵位的地址->2
phead->prev = newnode;//头结点的prev存放新结点的地址->4
tail->next = newnode;//尾结点的next存放新节点的地址->3
}
分析:
tail は末尾ノードのアドレスを記録するために使用されるため、1、2、3、4 の順序は任意に切り替えることができます。記録がない場合は、最初に新しいノードの前と次を保存することを忘れないでください。次に、head-> prev、head->prev->next を変更し、変更プロセス中に末尾ノードのアドレスが失われるのを防ぎます。
同じことがセンチネル位置の後に新しいノードを挿入する場合にも当てはまります。
4. 二重リンクリストを印刷する
void SListPrint(ListNode* phead)//打印链表
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
分析: リンク リスト全体をトラバースするポインタ cur を定義します。これは循環リンク リストであるため、間違いなくセンチネル ビットを指します。センチネル ビット ノードのデータは使用されないため、cur ポインタはノードからトラバースを開始します。 cur==phead になるまでヘッド ノードのセンチネル ビットの隣に配置され、ループが終了し、毎回 cur->data を出力し、その後 cur を次のノードに移動します。
5.ヘッドプラグ
void SListPushFront(ListNode* phead, int x)//头插
{
ListNode* newnode = ListCreate(x);
newnode->next = phead->next;
phead->next->prev = newnode;
newnode->prev = phead;
phead->next = newnode;
}
分析します:
知らせ: まず newnode->next; と newnode->prev を保存します;
先に手順 4 に進むと、phead->next のアドレスは newnode になり、phead->next の以前のアドレスは失われます。
もう 1 つの方法は、 * next=phead->next; を保存し、その後 1、2、3、4 と順序を逆にすることです。
6.尾部の削除
void SListPopBack(ListNode* phead)//尾删
{
ListNode* last = phead->prev->prev;//记录尾结点的上一个结点的地址
phead->prev = last;//头节点哨兵位的prev存入last的地址
last->next = phead;//last的next存入phead的地址
}
分析:
末尾ノードを削除したい場合は、まず末尾ノードの前のノードのアドレスを記録します。これは、末尾ノードを削除するには、末尾の最後のノードの隣に phead のアドレスを保存するためです。ノード。phead の prev には、最後のアドレスが格納されます。
センチネル ビットに加えて、ノードの末尾の削除もあり、センチネル ビットのヘッド ノードが残ります。上記と同じコードが適用されます。
7. ヘッダーの削除
void SListPopFront(ListNode* phead)//头删
{
ListNode* next = phead->next;
phead->next = next->next;
next->next->prev = phead;
}
分析:
まずセンチネル ビットの次のノード アドレスを next に保存し、次に phead の次を next->next に保存し、next->next->prev を phead の最初のアドレスに保存します。
8. pos ポインタが指すノードを前方に挿入します。
void SListInsert(ListNode* pos, int x)//pos前插
{
ListNode* newnode = ListCreate(x);//申请新结点将地址存放在newnode变量中
newnode->next = pos;//新结点的下一个结点保存pos指针指向节点的地址
newnode->prev = pos->prev;//新结点的prev保存pos指针指向的节点的上一个节点的地址
pos->prev->next=newnode;//pos指针指向的节点的前一个结点的next保存newnode指针指向的结点
pos->prev = newnode;//pos指针指向的结点的prev保存newnode指针指向结点的地址
}
分析します:
9. pos ポインタが指すノードを削除します。
void SListErase(ListNode* pos)//删除pos;
{
ListNode* last = pos->prev;//记录pos指针指向结点的前一个结点地址
ListNode* next = pos->next;//记录pos指针指向结点的后一个结点地址
last->next = next;//操作1
next->prev = last;//操作2
}
分析します:
10. リンクされたリストで最初に出現する x を検索します。
ListNode* SListFind(ListNode* phead,int x)
{
ListNode* cur = phead->next;//cur指针先指向phead的下一个结点的位置
while (cur != phead)//循环遍历
{
if (cur->data == x)//第一次找到
{
return cur;返回结点数据等于x的地址
}
cur = cur->next;//cur指针指向下一个结点
}
return NULL;
}
分析: 印刷されたリンク リストを印刷するのと同様に、ループは phead->next から開始して実行されます。cur が phead と等しくない場合、ループは続行されます。cur->data の場合、x、cur の内容 (データ) を返します。ループの最後に x のノード アドレスが見つからない場合は、リンク リストに x に等しいノードがないことを意味し、NULL が返されます。
11. 二重リンクリストの破壊
void Destroy(ListNode* phead)
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
ListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);
}
分析、最初に phead の次のノードを指すポインタ cur を定義し、トラバーサルを開始し、最初に cur が指すノードの次のノードのアドレスを next に保存し、次に cur ポインタが指すスペースを解放します。 cur に保存されているノードへのポイント next の次のノードのアドレスが循環され、すべてのノードが順番に解放され、サイクルの最後にセンチネル ビットが解放されます。
12. 完全なソースコード
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct ListNode
{
int data;
struct ListNode* next;
struct ListNode* prev;
}ListNode;
ListNode* ListCreate(int x)//创建新结点
{
ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc error");
//return;
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
newnode->prev = NULL;
return newnode;
}
ListNode* createhead()
{
ListNode* head = ListCreate(-1);
head->next = head;
head->prev = head;
return head;
}
void ListPushBack(ListNode* phead, int x)//尾插
{
ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
newnode->data = x;
ListNode* tail = phead->prev;
newnode->prev =tail;
phead->prev = newnode;
tail->next = newnode;
newnode->next = phead;
}
void SListPrint(ListNode* phead)//打印链表
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d->",cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}
void SListPushFront(ListNode* phead, int x)//头插
{
ListNode* newnode = ListCreate(x);
newnode->next = phead->next;
phead->next->prev = newnode;
newnode->prev = phead;
phead->next = newnode;
}
void SListPopBack(ListNode* phead)//尾删
{
ListNode* last = phead->prev->prev;
phead->prev = last;
last->next = phead;
}
void SListPopFront(ListNode* phead)//头删
{
ListNode* next = phead->next;
phead->next = next->next;
next->next->prev = phead;
}
void SListInsert(ListNode* pos, int x)//pos前插
{
ListNode* newnode = ListCreate(x);
newnode->next = pos;
newnode->prev = pos->prev;
pos->prev->next=newnode;
pos->prev = newnode;
}
void SListErase(ListNode* pos)//删除pos;
{
ListNode* last = pos->prev;
ListNode* next = pos->next;
last->next = next;
next->prev = last;
}
ListNode* SListFind(ListNode* phead,int x)
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
//双链表的销毁
void Destroy(ListNode* phead)
{
ListNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
ListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
free(phead);
}
int main()
{
ListNode* list;
list = createhead();
printf("尾插:");
ListPushBack(list,1);
ListPushBack(list,2);
ListPushBack(list,3);
ListPushBack(list,4);
SListPrint(list);
printf("头插:");
SListPushFront(list, 8);
SListPushFront(list, 7);
SListPushFront(list, 6);
SListPushFront(list, 5);
SListPrint(list);
printf("尾删:");
SListPopBack(list);
SListPopBack(list);
SListPrint(list);
printf("头删:");
SListPopFront(list);
SListPopFront(list);
SListPopFront(list);
SListPrint(list);
printf("插入pos指向结点前面:");
SListInsert(list->next->next, 1000);
SListPrint(list);
printf("删除pos指向的结点:");
SListErase(list->next->next);
SListPrint(list);
printf("查找第一个x的位置并打印出来:");
ListNode* p=SListFind(list, 8);
printf("%d", p->data);
printf("修改查找到的结点:\n");
p->data = 10000;
SListPrint(list);
printf("销毁打印销毁后哨兵位的下一个结点的数据,如果为随机值说明已经被销毁：");
Destroy(list);
printf("%d",list->data);
}
13. コンパイルして実行する
