基础数据结构-双向链表

先写头文件dlist.h

#pragma once

//双向链表结构体设计：
typedef int ELEM_TYPE;

typedef struct Dlist
{
    ELEM_TYPE data;//数据域    保存有效值
    struct Dlist* next;//指针域  保存下一个节点的地址（后继）
    struct Dlist* prior;//指针域 保存上一个节点的地址（前驱）
}Dlist, *PDlist;  

//双向链表可执行函数声明：
//初始化
void Init_dlist(struct Dlist* plist);

//购买新节点
struct Dlist* BuyNode(ELEM_TYPE val);

//头插
bool Insert_head(PDlist plist, ELEM_TYPE val);

//尾插
bool Insert_tail(PDlist plist, ELEM_TYPE val);

//按位置插
bool Insert_pos(PDlist plist, int pos, ELEM_TYPE val);

//头删
bool Del_head(PDlist plist);

//尾删
bool Del_tail(PDlist plist);

//按位置删
bool Del_pos(PDlist plist, int pos);

//按值删除
bool Del_val(PDlist plist, ELEM_TYPE val);

//查找（如果值重复，返回第一次出现的节点地址）
struct Dlist* Search(PDlist plist, ELEM_TYPE val);

//判空
bool IsEmpty(PDlist plist);
//判满（链表不用实现）

//获取有效长度
int Get_length(PDlist plist); 

//清空
void Clear(PDlist plist);

//销毁1
void Destroy(PDlist plist);

//销毁2
void Destroy2(PDlist plist);

//打印
void Show(PDlist plist);

再写dlist.cpp文件

#include 
#include 
#include 
#include "dlist.h"

//初始化(排除两个野指针的风险，将其全部赋值为NULL)
void Init_dlist(struct Dlist* plist)
{
	//assert
	plist->next = plist->prior = NULL;
}

//购买新节点(一次购买一个)
struct Dlist* BuyNode(ELEM_TYPE val)
{
	//assert
	struct Dlist* pnewnode = (struct Dlist*)malloc(1 * sizeof(struct Dlist)); 
	assert(pnewnode != NULL);
	if(NULL == pnewnode)
	{
		return NULL;  //购买失败
	}

	pnewnode->data = val;
	pnewnode->next = pnewnode->prior = NULL;
	
	return pnewnode;
}

//头插
bool Insert_head(PDlist plist, ELEM_TYPE val)
{
	//assert  plist
	//1.购买新节点
	struct Dlist* pnewnode = (struct Dlist*)malloc(1 * sizeof(struct Dlist)); 
	assert(pnewnode != NULL);
	pnewnode->data = val;
	pnewnode->next = NULL;
	pnewnode->prior = NULL;

	//2.找个合适的插入位置（找一个指针指向插入位置的上一个节点）
	//头插不用找（因为plist就指向插入位置的上一个节点）

	//3.插入 （3421）
	//第一次：自身的两条线
	//第二次：再修改后一个节点的前驱
	//第三次：最后修改上一个节点的后继
	pnewnode->next = plist->next;//3
	pnewnode->prior = plist;//4
	if(plist->next != NULL)
	{
		plist->next->prior = pnewnode;//2
	}
	plist->next = pnewnode;//1

	return true;
}

//尾插(尾插的话，下一个节点肯定不存在，所以下一个节点的前驱这根线，不用写)
bool Insert_tail(PDlist plist, ELEM_TYPE val)
{
	//assert
	struct Dlist* pnewnode = (struct Dlist*)malloc(1 * sizeof(struct Dlist)); 
	assert(pnewnode != NULL);
	pnewnode->data = val;
	pnewnode->next = NULL;
	pnewnode->prior = NULL;
	
	//2.找个合适的插入位置（找一个指针p指向尾结点）
	struct Dlist* p=plist;
	for( ; p->next!=NULL; p=p->next);
	//此时 for循环结束  p指向尾结点

	//3.插入 （3421）
	pnewnode->next = p->next; //3
	pnewnode->prior = p;//4
	//2  这个2不用写，因为尾插不存在  更后边的节点
	p->next = pnewnode;

	return true;
}

按位置插(pos=0 相当于头插，  pos==length  相当于尾插)
//bool Insert_pos1(PDlist plist, int pos, ELEM_TYPE val)
//{
//	assert(plist != NULL);
//	assert(pos>=0 && pos<=Get_length(plist));
//
//	
//	//1.购买新节点
//	struct Dlist* pnewnode = (struct Dlist*)malloc(1 * sizeof(struct Dlist)); 
//	assert(pnewnode != NULL);
//	pnewnode->data = val;
//	pnewnode->next = NULL;
//	pnewnode->prior = NULL;
//	
//	//2.找个合适的插入位置（找一个指针p指向待插入位置的上一个节点）
//	struct Dlist* p=plist;
//	for(int i=0; inext;
//	}
//	//此时 for循环结束  p指向待插入位置的上一个节点
//
//	//3.插入 （3421）
//	pnewnode->next = p->next;//3
//	pnewnode->prior = p;//4
//	if(pos != Get_length(plist) && !IsEmpty(plist))
//	{
//		p->next->prior = pnewnode;//pnewnode->next->prior = pnewnode;//2
//	}
//	p->next = pnewnode;//1
//
//	return true;
//}

//按位置插(pos=0 相当于头插，  pos==length  相当于尾插)
bool Insert_pos(PDlist plist, int pos, ELEM_TYPE val)
{
	assert(plist != NULL);
	assert(pos>=0 && pos<=Get_length(plist));
	//头部和尾部有风险，  那最开始就排除掉
	if(pos == 0)
	{
		return Insert_head(plist, val);
	}
	else if(pos == Get_length(plist))
	{
		return Insert_tail(plist, val);
	}
	//此时，能执行到这里，代表头部和尾部风险全部排除掉，剩余情况就普遍情况了（4根线都存在）

	//1.购买新节点
	struct Dlist* pnewnode = (struct Dlist*)malloc(1 * sizeof(struct Dlist)); 
	assert(pnewnode != NULL);
	pnewnode->data = val;
	pnewnode->next = NULL;
	pnewnode->prior = NULL;
	
	//2.找个合适的插入位置（找一个指针p指向待插入位置的上一个节点）
	struct Dlist* p=plist;
	for(int i=0; inext;
	}
	//此时 for循环结束  p指向待插入位置的上一个节点

	//3.插入 （3421）
	pnewnode->next = p->next;//3
	pnewnode->prior = p;//4
	p->next->prior = pnewnode;//pnewnode->next->prior = pnewnode;//2
	p->next = pnewnode;//1

	return true;
}

//头删
bool Del_head(PDlist plist)
{
	//assert
	//插入不需要判满  但是删除一定记得判空
	if(IsEmpty(plist))
	{
		return false;
	}

	//找个指针p指向待删除节点
	struct Dlist *p =plist->next;

	//找个指针q指向待删除节点的上一个节点(此时plist替代了指针q的作用)

	//跨越指向+释放内存
	plist->next = p->next;//plist->next = plist->next->next;
	if(p->next != NULL)//代表  不仅仅只有一个有效值
	{
		p->next->prior = plist;
	}
	free(p);
	return true;
}

//尾删
bool Del_tail(PDlist plist)
{
	//assert
	if(IsEmpty(plist))//插入不需要判满  但是删除一定记得判空
	{
		return false;
	}

	//第二种策略  先找q   再找p
	struct Dlist *q = plist;
	for(q; q->next->next!=NULL; q=q->next);
	//此时 for循环结束   q指向倒数第二个节点
	struct Dlist *p = q->next;

	//跨越指向+释放内存
	q->next = p->next;//让上一个节点指向下一个节点
	//让下一个节点指向上一个节点（因为是尾删，所以待删除节点后面没有节点了）

	free(p);
	return true;
}

//按位置删(一般来说，头和尾比较危险，一开始处理掉即可)
bool Del_pos(PDlist plist, int pos)
{
	assert(plist != NULL);
	assert(pos >=0 && posnext;
	}
	struct Dlist *p = q->next;

	q->next = p->next;
	p->next->prior = q;

	free(p);
	return true;
}

//按值删除（特殊情况：如果你找的val值 在尾结点找到了）
bool Del_val(PDlist plist, ELEM_TYPE val)
{
	//assert
	if(IsEmpty(plist))//插入不需要判满  但是删除一定记得判空
	{
		return false;
	}

	struct Dlist* p = Search(plist, val);
	if(p == NULL)
	{
		return false;
	}

	//在申请一个指针q，指向p的前一个节点
	struct Dlist *q = plist;
	for(q; q->next!=p; q=q->next);  
	//此时 q在p前面

	//跨越指向  +  释放内存
	q->next = p->next; //ok
	if(p->next != NULL)
	{
		p->next->prior = q;//特殊情况：如果你找的val值 在尾结点找到了  这行代码就会失败
	}

	free(p);
	return true;
}

//查找（如果值重复，返回第一次出现的节点地址）
struct Dlist* Search(PDlist plist, ELEM_TYPE val)
{
	//assert
	for(struct Dlist* p=plist->next; p!=NULL; p=p->next)
	{
		if(p->data == val)
		{
			return p;
		}
	}
	return NULL;
}

//判空
bool IsEmpty(PDlist plist)
{
	return plist->next == NULL;
}
//判满（链表不用实现）

//获取有效长度
int Get_length(PDlist plist)
{
	int count = 0;
	for(struct Dlist* p=plist->next; p!=NULL; p=p->next)
	{
		count++;
	}
	return count;
}
//清空
void Clear(PDlist plist)
{
	Destroy(plist);
}

//销毁1(借助头结点，无限头删)
void Destroy(PDlist plist)
{
	//assert

	while(plist->next != NULL)
	{
		struct Dlist *p = plist->next;
		plist->next = p->next;//这里只需要上一个节点 指向下一个节点即可
		free(p);
	}
	plist->next = plist->prior = NULL;
}

//销毁2（不借助头结点， 但是有两个临时指针变量）
void Destroy2(PDlist plist)
{
	//assert
	struct Dlist *p = plist->next;
	struct Dlist *q = NULL;

	plist->next = plist->prior = NULL;

	while (p != NULL)
	{
		q = p->next;
		free(p);
		p = q;
	}
}

//打印
void Show(PDlist plist)
{
	//assert
	for(struct Dlist* p=plist->next; p!=NULL; p=p->next)
	{
		printf("%d ", p->data);
	}
	printf("n");
}

最后在主函数中实现代码

#include 
#include "assert.h"
#include 
#include 
//#include "sqlist.h"
//#include "Dsqlist.h"
//#include "list.h"
//#include "no_head_list.h"
#include "dlist.h"


int main()
{
	struct Dlist head;
	Init_dlist(&head);

	for(int i=0; i<20; i++)
	{
		Insert_pos(&head, i, i+1);
	}
	Show(&head);
	Insert_head(&head, 100);
	Insert_tail(&head, 200);
	Show(&head);
	printf("length = %dn", Get_length(&head));

	Del_head(&head);
	Del_tail(&head);
	Show(&head);
	printf("length = %dn", Get_length(&head));
	Del_pos(&head, 3);
	Del_val(&head, 14);
	Show(&head);
	printf("length = %dn", Get_length(&head));

	//Destroy(&head);
	Destroy2(&head);
	return 0;
}