数据结构 双链表的模拟实现
一、实现方式
依旧采⽤静态实现的⽅式。
双向链表⽆⾮就是在单链表的基础上加上⼀个指向前驱的指针，那就再来⼀个数组，充当指向前驱的指针域即可。
const int N = 1e5 + 10;
int h; // 头结点
int id; // 下⼀个元素分配的位置
int e[N]; // 数据域
int pre[N], ne[N]; // 前后指针域
// h 默认等于 0，指向的就是哨兵位
// 此时链表为空，没有任何⼏点，因此 ne[h] = 0二、头插
// 头插
void push_front(int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id; // 存⼀下 x 这个元素的位置
// 左指向哨兵位，右指向哨兵位的下⼀个位置，也就是头结点
pre[id] = h;
ne[id] = ne[h];
// 先修改头结点的指针，再修改哨兵位，顺序不能颠倒
pre[ne[h]] = id;
ne[h] = id;
}顺序（方便记忆）：
先把x的两个结点分别指向前一个和后一个。
然后把x后面那个左指针指向x。
最后把x前面的右指针指向x。（必须是最后一步）
三、遍历链表
和单链表遍历的方法一样。
// 打印链表
void print()
{
for(int i = ne[h]; i; i = ne[i])
{
cout << e[i] << " ";
}
cout << endl << endl;
}四、按值查找
直接使⽤mp数组优化了。
// 查找元素 x 在链表中存储的位置
int find(int x)
{
// ⽤ mp 优化
return mp[x];五、在任意位置之后插⼊元素
// 在存储位置为 p 的元素后⾯，插⼊⼀个元素 x
void insert_back(int p, int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id; // 存⼀下 x 这个元素的位置
// 先左指向 p，右指向 p 的后继
pre[id] = p;
ne[id] = ne[p];
// 先让 p 的后继的左指针指向 id
// 再让 p 的右指针指向 id
pre[ne[p]] = id;
ne[p] = id;
}和头插差不多。
注意思路
六、在任意位置之前插⼊元素
void insert_front(int p, int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id; // 存⼀下 x 这个元素的位置
// 先左指针指向 p 的前驱，右指针指向 p
pre[id] = pre[p];
ne[id] = p;
// 先让 p 的前驱的右指针指向 id
// 再让 p 的左指针指向 id
ne[pre[p]] = id;
pre[p] = id;
}顺序（方便记忆）：
先把x的左右指针指向p的前驱和p。
然后把p前驱后指针指向id
最后p的前指针指向id。（必须是最后一步）
七、删除任意位置的元素
// 删除下标为 p 的元素
void erase(int p)
{
mp[e[p]] = 0; // 从标记中移除
ne[pre[p]] = ne[p];
pre[ne[p]] = pre[p];
}所有测试代码：
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
// 创建双链表
int e[N], ne[N], pre[N], id, h;
int mp[N]; // mp[i] 表⽰：i 这个值存储的位置
// 遍历链表
void print()
{
for(int i = ne[h]; i; i = ne[i])
{
cout << e[i] << " ";
}
cout << endl << endl;
}
// 头插
void push_front(int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id;
// 先修改新来结点的左右指针
pre[id] = h;
ne[id] = ne[h];
// 修改哨兵位下⼀个结点的左指针
pre[ne[h]] = id;
ne[h] = id;
}
int find(int x)
{
return mp[x];
}
// 在任意位置 p 的后⾯插⼊新的元素 x
void insert_back(int p, int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id;
pre[id] = p;
ne[id] = ne[p];
pre[ne[p]] = id;
ne[p] = id;
}
// 在任意位置 p 的前⾯插⼊新的元素 x
void insert_front(int p, int x)
{
id++;
e[id] = x;
mp[x] = id;
pre[id] = pre[p];
ne[id] = p;
ne[pre[p]] = id;
pre[p] = id;
}
// 删除任意位置 p 的元素
void erase(int p)
{
mp[e[p]] = 0; // 把标记清空
ne[pre[p]] = ne[p];
pre[ne[p]] = pre[p];
}
int main()
{
for(int i = 1; i <= 5; i++)
{
push_front(i);
print();
}
//cout << find(3) << endl;
//cout << find(5) << endl;
//cout << find(0) << endl;
// insert_front(2, 22);
// print();
// insert_front(3, 33);
// print();
// insert_front(4, 44);
// print();
erase(2);
print();
erase(4);
print();
return 0;
}