带头+双向+循环链表的实现

2024-06-14 21:52
文章标签 实现 链表 双向 循环 带头

本文主要是介绍带头+双向+循环链表的实现，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

  • 1. 链表
    • 1.1 带头双向循环链表
  • 2. 链表的实现
    • 2.1 结构体
    • 2.2 初始化
    • 2.3 打印
    • 2.4 判断空不能删
    • 2.5 尾插
    • 2.6 头插
    • 2.7 尾删
    • 2.8 头删
    • 2.9 查找
    • 2.10 在pos之前插入
    • 2.11 删除pos位置的值
    • 2. 12 销毁
    • 2.13 创建节点
  • 3. test主函数
  • 4. List.c文件
  • 5. List.h文件

1. 链表

1.1 带头双向循环链表

在这里插入图片描述
双向带头循环链表（Doubly Linked Circular List）是一种特殊的链表结构，其中每个节点都包含两个指针：一个指向前一个节点（prev），另一个指向后一个节点（next）。与普通双向链表不同，双向带头循环链表的第一个节点（通常称为头节点）的 prev 指针指向链表的最后一个节点，而最后一个节点的 next 指针则指向头节点，形成一个闭环。头节点不存储数据，只用于方便操作。

以下是双向带头循环链表的一些主要特点：

  • 循环性：链表的最后一个节点的 next 指针指向头节点，头节点的 prev 指针指向最后一个节点，形成一个闭环。
  • 带头节点：链表包含一个不存储数据的头节点，其 prev 指针指向最后一个节点，next 指针指向第一个数据节点。头节点的存在可以简化一些操作，如插入和删除节点。
  • 双向性：每个节点都有两个指针，一个指向前一个节点，另一个指向后一个节点。这使得在链表中向前和向后遍历都非常容易。

双向带头循环链表的基本操作包括：

  • 初始化：创建一个头节点，并设置其 prev 和 next 指针都指向自己。
  • 插入节点：在指定位置插入新节点，并更新相邻节点的指针。
  • 删除节点：删除指定节点，并更新相邻节点的指针。
  • 遍历：从头节点开始，可以向前或向后遍历整个链表。
    这种链表结构常用于需要频繁在链表中进行插入和删除操作的场景，因为双向结构使得查找和更新节点的前后指针都非常高效。而循环性则避免了处理边界条件的复杂性。头节点的存在进一步简化了这些操作。

2. 链表的实现

2.1 结构体

首先要先把结构体定义出来，因为是带头双向循环链表，所以要有两个指针域一个指向头，一个指向尾，还要有一个数据域。

typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{struct ListNode* prev;//头指针struct ListNode* next;//尾指针LTDataType data;//数据域
}LTNode;

2.2 初始化

初始化链表，防止都是随机值。

//初始化
LTNode* LTInit()
{LTNode* phead = BuyLTNode(-1);phead->prev = phead;phead->next = phead;return phead;
}

2.3 打印

这个就得注意点了，只能是cur != phead不能是cur->next != phead，这样的话链表的最后一个就不能打印出来，少了一个。

//打印
void LTPrint(LTNode* phead)
{assert(phead);printf("哨兵位<==>");LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d<==>", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}

2.4 判断空不能删

当只有头节点的时候再删就出问题了。

//判断空不能删
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{assert(phead);return phead->next == phead;
}

2.5 尾插

只有找到phead->prev就是尾，所以实现起来也比较简单，只要改变4个指针的指向就可以了。

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);/*LTNode* tail = phead->prev;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);tail->next = newnode;phead->prev = newnode;newnode->next = phead;newnode->prev = newnode;*/LTInsert(phead->prev, x);
}

测试代码：

//尾插测试
void TestList1()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushBack(plist, 1);LTPushBack(plist, 2);LTPushBack(plist, 3);LTPushBack(plist, 4);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2.6 头插

因为是带哨兵位的，要找到phead->next这就是我们要头插的位置。

//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);/*LTNode* tail = phead->next;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);phead->next = newnode;newnode->prev = phead;newnode->next = tail;tail->prev = newnode;*/LTInsert(phead->next, x);
}

测试代码：

//头插测试
void TestList2()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2.7 尾删

跟尾插是一样的，改4个指针的指向，再free掉。

//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(!LTEmpty(phead));/*LTNode* cur = phead->prev;LTNode* tail = cur->prev;free(cur);tail->next = phead;phead->prev = tail;*/LTErase(phead->next);
}

测试代码：

//尾删测试
void TestList3()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushBack(plist, 1);LTPushBack(plist, 2);LTPushBack(plist, 3);LTPushBack(plist, 4);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2.8 头删

哨兵位的next就是当前的头，改指针的指向。

//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(!LTEmpty(phead));/*LTNode* next = phead->next;LTNode* tail = next->next;free(next);phead->next = tail;tail->prev = phead;*/LTErase(phead->prev);
}

测试代码：

//头删测试
void TestList4()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2.9 查找

尽量不要动头指针，最好是用一个指针记录下来，不然找不到头指针，再去遍历。

//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}

2.10 在pos之前插入

//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);LTNode* prev = pos->prev;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);prev->next = newnode;newnode->prev = prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;
}

3之前插入40测试代码：

void TestList8()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTNode* pos = LTFind(plist, 3);if (pos){LTInsert(pos, 30);}LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2.11 删除pos位置的值

//删除pos位置的值		
void LTErase(LTNode* pos)
{assert(pos);LTNode* posPrev = pos->prev;LTNode* posNext = pos->next;free(pos);posPrev->next = posNext;posNext->prev = posPrev;
}

删除3位置测试代码：

void TestList9()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTNode* pos = LTFind(plist, 3);if (pos){LTErase(pos);}LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}

效果展示：
在这里插入图片描述

2. 12 销毁

//销毁
void LTDestroy(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){LTNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}

2.13 创建节点

写一个函数创建节点，不然每次要创建节点的时候都得写一个，现在直接调用就可以。

//创建节点
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (newnode == NULL){perror("BuyLTNode");return NULL;}newnode->prev = NULL;newnode->next = NULL;newnode->data = x;return newnode;
}

3. test主函数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "List.h"//尾插测试
void TestList1()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushBack(plist, 1);LTPushBack(plist, 2);LTPushBack(plist, 3);LTPushBack(plist, 4);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}//头插测试
void TestList2()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}//尾删测试
void TestList3()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushBack(plist, 1);LTPushBack(plist, 2);LTPushBack(plist, 3);LTPushBack(plist, 4);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTPopFront(plist);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}//头删测试
void TestList4()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTPopBack(plist);LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}void TestList8()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTNode* pos = LTFind(plist, 3);if (pos){LTInsert(pos, 30);}LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}void TestList9()
{LTNode* plist = LTInit();LTPushFront(plist, 1);LTPushFront(plist, 2);LTPushFront(plist, 3);LTPushFront(plist, 4);LTPrint(plist);LTNode* pos = LTFind(plist, 3);if (pos){LTErase(pos);}LTPrint(plist);LTDestroy(plist);plist = NULL;
}int main()
{TestList9();return 0;
}

4. List.c文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "List.h"//声明
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x);//初始化
LTNode* LTInit()
{LTNode* phead = BuyLTNode(-1);phead->prev = phead;phead->next = phead;return phead;
}//打印
void LTPrint(LTNode* phead)
{assert(phead);printf("哨兵位<==>");LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d<==>", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}//判断空不能删
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{assert(phead);return phead->next == phead;
}//创建节点
LTNode* BuyLTNode(LTDataType x)
{LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (newnode == NULL){perror("BuyLTNode");return NULL;}newnode->prev = NULL;newnode->next = NULL;newnode->data = x;return newnode;
}//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);/*LTNode* tail = phead->prev;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);tail->next = newnode;phead->prev = newnode;newnode->next = phead;newnode->prev = newnode;*/LTInsert(phead, x);
}//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);/*LTNode* tail = phead->next;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);phead->next = newnode;newnode->prev = phead;newnode->next = tail;tail->prev = newnode;*/LTInsert(phead->next, x);
}//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(!LTEmpty(phead));/*LTNode* cur = phead->prev;LTNode* tail = cur->prev;free(cur);tail->next = phead;phead->prev = tail;*/LTErase(phead->next);
}//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(!LTEmpty(phead));/*LTNode* next = phead->next;LTNode* tail = next->next;free(next);phead->next = tail;tail->prev = phead;*/LTErase(phead->prev);
}//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);LTNode* prev = pos->prev;LTNode* newnode = BuyLTNode(x);prev->next = newnode;newnode->prev = prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;
}//删除pos位置的值		
void LTErase(LTNode* pos)
{assert(pos);LTNode* posPrev = pos->prev;LTNode* posNext = pos->next;free(pos);posPrev->next = posNext;posNext->prev = posPrev;
}//销毁
void LTDestroy(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){LTNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}

5. List.h文件

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{struct ListNode* prev;struct ListNode* next;LTDataType data;
}LTNode;//初始化
LTNode* LTInit();//打印
void LTPrint(LTNode* phead);//判断空不能删
bool LTEmpty(LTNode* phead);//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);//头删
void LTPopFront(LTNode* phead);//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);//在pos之前插入
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);//删除pos位置的值		
void LTErase(LTNode* pos);//销毁
void LTDestroy(LTNode* phead);

这篇关于带头+双向+循环链表的实现的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1061607。

相关文章

Java实现检查多个时间段是否有重合

Java实现检查多个时间段是否有重合

《Java实现检查多个时间段是否有重合》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现检查多个时间段是否有重合,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录流程概述步骤详解China编程步骤1：定义时间段类步骤2：添加时间段步骤3：检查时间段是否有重合步骤4：输出结果示例代码结语作
阅读更多...
使用C++实现链表元素的反转

使用C++实现链表元素的反转

《使用C++实现链表元素的反转》反转链表是链表操作中一个经典的问题,也是面试中常见的考题,本文将从思路到实现一步步地讲解如何实现链表的反转,帮助初学者理解这一操作,我们将使用C++代码演示具体实现,同... 目录问题定义思路分析代码实现带头节点的链表代码讲解其他实现方式时间和空间复杂度分析总结问题定义给定
阅读更多...
Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法

《Java覆盖第三方jar包中的某一个类的实现方法》在我们日常的开发中,经常需要使用第三方的jar包,有时候我们会发现第三方的jar包中的某一个类有问题,或者我们需要定制化修改其中的逻辑,那么应该如何... 目录一、需求描述二、示例描述三、操作步骤四、验证结果五、实现原理一、需求描述需求描述如下：需要在
阅读更多...
如何使用Java实现请求deepseek

如何使用Java实现请求deepseek

《如何使用Java实现请求deepseek》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现请求deepseek功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1.deepseek的api创建2.Java实现请求deepseek2.1 pom文件2.2 json转化文件2.2
阅读更多...
python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南

python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南

《python使用fastapi实现多语言国际化的操作指南》本文介绍了使用Python和FastAPI实现多语言国际化的操作指南,包括多语言架构技术栈、翻译管理、前端本地化、语言切换机制以及常见陷阱和... 目录多语言国际化实现指南项目多语言架构技术栈目录结构翻译工作流1. 翻译数据存储2. 翻译生成脚本
阅读更多...
如何通过Python实现一个消息队列

如何通过Python实现一个消息队列

《如何通过Python实现一个消息队列》这篇文章主要为大家详细介绍了如何通过Python实现一个简单的消息队列,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录如何通过 python 实现消息队列如何把 http 请求放在队列中执行1. 使用 queue.Queue 和 reque
阅读更多...
Python如何实现PDF隐私信息检测

Python如何实现PDF隐私信息检测

《Python如何实现PDF隐私信息检测》随着越来越多的个人信息以电子形式存储和传输,确保这些信息的安全至关重要,本文将介绍如何使用Python检测PDF文件中的隐私信息,需要的可以参考下... 目录项目背景技术栈代码解析功能说明运行结php果在当今，数据隐私保护变得尤为重要。随着越来越多的个人信息以电子形
阅读更多...
使用 sql-research-assistant进行 SQL 数据库研究的实战指南(代码实现演示)

使用 sql-research-assistant进行 SQL 数据库研究的实战指南(代码实现演示)

《使用sql-research-assistant进行SQL数据库研究的实战指南(代码实现演示)》本文介绍了sql-research-assistant工具,该工具基于LangChain框架,集... 目录技术背景介绍核心原理解析代码实现演示安装和配置项目集成LangSmith 配置（可选）启动服务应用场景
阅读更多...
使用Python快速实现链接转word文档

使用Python快速实现链接转word文档

《使用Python快速实现链接转word文档》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python快速实现链接转word文档功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 演示代码展示from newspaper import Articlefrom docx import
阅读更多...
前端原生js实现拖拽排课效果实例

前端原生js实现拖拽排课效果实例

《前端原生js实现拖拽排课效果实例》：本文主要介绍如何实现一个简单的课程表拖拽功能,通过HTML、CSS和JavaScript的配合,我们实现了课程项的拖拽、放置和显示功能,文中通过实例代码介绍的... 目录1. 效果展示2. 效果分析2.1 关键点2.2 实现方法3. 代码实现3.1 html部分3.2
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2