【链表-双向链表】

链表-双向链表

1.链表的分类
- 1.1 分类依据
- 1.2 常用类型
2.双向链表的
- 2.1 双向链表的结构
- 2.2 双向链表的操作
- - 2.2.1 **初始化**
  - 2.2.2 **尾插**
  - 2.2.3 **头插**
  - 2.2.4 **尾删**
  - 2.2.5 **头删**
  - 2.2.6 在pos位置之后插入数据
  - 2.2.7 删除pos节点
  - 2.2.8 查找
  - 2.2.9 销毁

1.链表的分类

1.1 分类依据

单向or双向
在这里插入图片描述
带头or不带头
（一般会称d1为头节点，但实际上head这个哨兵节点才是头节点）

循环or不循环

综上所述，222共有8种链表

1.2 常用类型

我们一般最常用的就是单链表和双链表。
单链表：不带头单向不循环链表
在这里插入图片描述

双向链表：带头双向循环链表
在这里插入图片描述

2.双向链表的

2.1 双向链表的结构

双向链表包含三个部分，：
1.数据
2.指向下一个节点的指针
3.指向上一个节点的指针

struct ListNode
{
	int data;
	struct ListNode* next;
	struct ListNode* prev;
}

ps:单链表和双向链表的初始状态？
单链表为空链表
双向链表剩下一个头结点（即哨兵位）

2.2 双向链表的操作

2.2.1 初始化

方法一

void LTInit(LTNode** pphead);

void LTInit(LTNode** pphead)
{
	//给双向链表创建一个哨兵位
	*pphead = LTBuyNode(-1);//哨兵位不存储有效数据
}

方法二

LTNode* LTInit();

LTNode* LTInit()
{
	LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
	return phead;
}

打印双向链表
在这里插入图片描述

void LTPrint(LTNode* phead);

void LTPrint(LTNode* phead)
{
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		printf("%d->", pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("\n");
}

void LTInit(LTNode** pphead)
{
	//给双向链表创建一个哨兵位
	*pphead = LTBuyNode(-1);//哨兵位不存储有效数据
}

2.2.2 尾插

在这里插入图片描述

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);//哨兵位空，那就不是一个有效的双向链表
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);

	//phead phead->prev newnode
	newnode->prev = phead->prev;//新节点头指向原链表的尾节点
	newnode->next = phead;//新节点尾节点指向哨兵位

	phead->prev->next = newnode;//原本的尾节点phead->prev指向新的尾节点
	phead->prev = newnode;//哨兵位指向新的尾节点
}

2.2.3 头插

在这里插入图片描述

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);

	//phead newnode phead->next
	newnode->next = phead->next;
	newnode->prev = phead;

	phead->next->prev = newnode;
	phead->next = newnode;
}

2.2.4 尾删

在这里插入图片描述

void LTPopBack(LTNode* phead);

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
	//链表必须有效且链表不能为空（只有一个哨兵位）
	assert(phead && phead->next != phead);

	LTNode* del = phead->prev;
	//phead del->prev del
	del->prev->next = phead;
	phead->prev = del->prev;

	//删除del节点
	free(del);
	del = NULL;
}

2.2.5 头删

在这里插入图片描述

void LTPopFront(LTNode* phead);

void LTPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead && phead->next != phead);

	LTNode* del = phead->next;

	//phead del del->next
	phead->next = del->next;
	del->next->prev = phead;

	//删除del节点
	free(del);
	del = NULL;
}

2.2.6 在pos位置之后插入数据

在这里插入图片描述

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);

	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	//pos newnode pos->next
	newnode->next = pos->next;
	newnode->prev = pos;

	pos->next->prev = newnode;
	pos->next = newnode;
}

2.2.7 删除pos节点

在这里插入图片描述

void LTErase(LTNode* pos);

void LTErase(LTNode* pos)
{
	//pos理论上来说不能为phead，但是没有参数phead，无法增加校验
	assert(pos);
	//pos->prev pos pos->next
	pos->next->prev = pos->prev;
	pos->prev->next = pos->next;

	free(pos);
	pos = NULL;
}

PS：LTErase参数理论上要传二级，因为我们需要让形参的改变影响到实参，但是为了保持接口一致性才传的一级。

2.2.8 查找

LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);

LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		if (pcur->data == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	//没有找到
	return NULL;
}

2.2.9 销毁

在这里插入图片描述

void LTDesTroy(LTNode* phead);

void LTDesTroy(LTNode* phead)
{
	assert(phead);

	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		LTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	//此时pcur指向phead，而phead还没有被销毁
	free(phead);
	phead = NULL;
}