数据结构 双向链表与双向循环链表 6.17

前言

        坤坤

        坤

        不行了，抓紧搞完睡觉

概述

        1.基础：双向链表

        2.一些代码：双向链表与双向循环链表的相关功能的实现

1.基础：双向链表

基本格式：NULL → → → … NULL

定义：

typedef struct node {union {int len;int data;};struct node *pre;struct node *next;} node, *node_p;

增：先尾后首

new->pre = p;
new->next = p->next;p->next = new;
p->next->pre = new;

删：先存后删

p->next->pre = p;
node_p p = p->next;
node_p p_delete = p->next;

注：1.仅最后一个`→`表读取，其余表地址偏移

        2.赋值等式右侧不需要区分new->pre, new->next（new被赋值时）。

查：

查: node_p p = H
for (int i=0; i<pos; ++i)p = p->next;
// 线性查找

创建：

//创建链表与V连接:
node_p H = (node_p) malloc (sizeof (cnode));
H->... = ...
return H;

手写笔记

2.一些代码：

双向链表与双向循环链表的相关功能的实现：

2.1 双向链表

1.makefile

EXE=02_double_list
Objs+=main_double.o
Objs+=fun_double.o
CC=gcc
CFlags=-c -oall:$(EXE)
$(EXE):$(Objs)$(CC) $^ -o $@
%.o:%.c$(CC) $^ $(CFlags) $@#伪目标
.PHONY:clean
clean:rm $(EXE) $(Objs)

2.double.h

#ifndef __DOUBLE_H__
#define __DOUBLE_H__#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node
{union{int len;int data;    };struct node *pre;     //指向前驱结点的指针struct node *next;    //指向后继结点的指针
}node,*node_p;//fun
//1、创建双向链表
node_p create_double();
//2、创建结点
node_p create_node(int data);
//3、判空
int empty_double(node_p H);
//4、头插
void insert_head(node_p H,int value);
//5、尾插
void insert_tail(node_p H,int value);
//6、输出
void show(node_p H);
//7、按位置插入
void insert_pos(node_p H, int pos,int value);
//8、头删
void delete_head(node_p H);
//9、尾删
void delete_end(node_p H);
//10、位删
void delete_pos(node_p H,int pos);
//11、按值查找返回位置
int serch_value(node_p H, int value);
//12、按位置修改元素
void update_pos(node_p H,int pos,int new_value);
//13、释放双向循环列表
void release_double(node_p* H);#endif

3.fun.c

#include "double.h"
//1、创建双向链表
node_p create_double(){node_p H = (node_p)malloc(sizeof(node_p));if(H==NULL){printf("failed");return NULL;}H->len = 0;H->pre = NULL;H->next = NULL;return H;
}
//2、创建结点
node_p create_node(int data){node_p H = (node_p)malloc(sizeof(node));if(H==NULL){printf("failed");return NULL;}H->data = data;H->pre = NULL;H->next = NULL;return H;
}
//3、判空
int empty_double(node_p H){if(H->pre == NULL && H->next == NULL){return 1;}else{return 0;}
}
//4、头插
void insert_head(node_p H,int value){node_p new = create_node(value);node_p p = H;new->next = p->next;new->pre = p;if(H->next != NULL){p->next->pre = new;}p->next = new;H->len++;return;
}
//5、尾插
void insert_tail(node_p H, int value){if(H == NULL)return;node_p new = create_node(value);node_p p = H;while(p->next != NULL)p = p->next;p->next = new;new->pre = p;H->len++;
}
//6、输出
void show(node_p H){if(H == NULL)return;if(empty_double(H)){printf("empty");return;}node_p p = H->next;while(p){printf("%d ",p->data);p = p->next;}printf("\n");
}
//7、按位置插入
void insert_pos(node_p H, int pos,int value){if(H == NULL)return;if(pos<0||pos>H->len){printf("error");return;}node_p new = create_node(value);node_p p = H;for(int i = 0; i<pos; ++i)p = p->next;new->pre = p;new->next = p->next;if(p->next != NULL)p->next->pre = new;p->next = new;H->len++;return;
}
//8、头删
void delete_head(node_p H){if(H == NULL)return;if(empty_double(H)){printf("empty");return;}node_p p = H;p->next = p->next->next;H->len--;return;
}
//9、尾删
void delete_end(node_p H){if(H == NULL)return;if(empty_double(H)){printf("empty");return;}node_p p = H;while(p->next->next!=NULL){p = p->next;}p->next = NULL;H->len--;return;
}
//10、位删
void delete_pos(node_p H,int pos){if(H == NULL)return;if(empty_double(H)){printf("empty");return;}if(pos<0)return;node_p p = H;for(int i =0; i<pos; ++i)p = p->next;node_p p_delete = p->next;p->next = p->next->next;p->next->pre = p;if(p->next != NULL){p_delete->next->pre = p;}free(p_delete);H->len--;return;
}
//11、按值查找返回位置
int serch_value(node_p H, int value){if(H==NULL)return -1;if(empty_double(H))return -2;node_p p = H;for(int i = 0; i<H->len; ++i){p = p->next;if(p->data == value){return i;}}
}
//12、按位置修改元素
void update_pos(node_p H,int pos,int new_value){if(H==NULL){return;}if(empty_double(H)){return;} if(pos<=0){return;}node_p p = H;for(int i = 0; i<pos; ++i){p = p->next;}p->next->data = new_value;
}
//13、释放双向循环列表
void release_double(node_p* H){if(H==NULL || *H==NULL){return;}while((*H)->next)delete_head(*H);free(*H);*H=NULL;printf("released\n");
}

4.main.c

#include "double.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{node_p H = create_double();insert_head(H,4);insert_head(H,3);insert_head(H,2);insert_head(H,1);show(H);insert_tail(H,6);printf("尾插6：");show(H);insert_pos(H,2,5);printf("位插5：");show(H);delete_head(H);printf("头删 ：");show(H);delete_end(H);printf("尾删 ：");show(H);delete_pos(H,1);printf("位删 ：");show(H);int num = serch_value(H,3);printf("查找 :a[%d]=3\n",num);update_pos(H,1,9);printf("修改 ：");show(H);release_double(&H);return 0;
}   

5.运行结果

ubuntu@ubuntu:~/data_structre/class3$ ./02_double_list 
1 2 3 4 
尾插6：1 2 3 4 6 
位插5：1 2 5 3 4 6 
头删 ：2 5 3 4 6 
尾删 ：2 5 3 4 
位删 ：2 3 4 
查找 :a[1]=3
修改 ：2 9 4 
released
ubuntu@ubuntu:~/data_structre/class3$ 

2.2 双向循环链表

 1.makefile

EXE=01_double_loop
Objs=$(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c))
CC=gcc
CFlags=-c -oall:$(EXE)
$(EXE):$(Objs)$(CC) $^ -o $@
%.o:%.c$(CC) $^ $(CFlags) $@#伪目标
.PHONY:clean
clean:rm $(EXE) $(Objs)

2.double_loop.h

#ifndef _HEAD_H_
#define _HEAD_H_#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>typedef struct node
{union{int len;int data;    };struct node *pre;     //指向前驱结点的指针struct node *next;    //指向后继结点的指针
}node,*node_p;//fun
void output(node_p H);
node_p create_dloop();
node_p create_node(int data);
void insert_head(node_p H, int data);
void insert_end(node_p H, int data);
void insert_pos(node_p H, int pos, int data);
void delete_head(node_p H);
void delete_tail(node_p H);
void delete_pos(node_p H, int pos);
int check(node_p H, int pos);#endif

3.fun.c

#include "double_loop.h"
//0.输出
void output(node_p H){node_p p = H->next;while(p!=H){printf("%d ",p->data);p = p->next;}printf("\n");
}
//a.创建
node_p create_dloop(){node_p H = (node_p)malloc(sizeof(node));H->len = 0;H->pre = H;H->next = H;return H;
}
//b.创建结点
node_p create_node(int data){node_p H = (node_p)malloc(sizeof(node));H->data = data;H->pre = NULL;H->next = NULL;return H;
}
//c.头插
void insert_head(node_p H, int data){node_p new = create_node(data);new->pre = H;new->next = H->next;if(H->next != H){H->next->pre = new;}//先尾else{H->pre = new;}H->next = new;//后首H->len++;return;
}
//d.尾插
void insert_end(node_p H, int data){node_p new = create_node(data);node_p p = H;for(int i=0; i<H->len; ++i){p = p->next;}new->pre = p;new->next = H;H->pre = new;p->next = new;return;
}
//e.按位置插入
void insert_pos(node_p H, int pos, int data){node_p new = create_node(data);node_p p = H;for(int i=0; i<pos; ++i){p = p->next;}new->pre = p;new->next = p->next;p->next->pre = new;p->next = new;return;
}
//f.头删、
void delete_head(node_p H){node_p p = H;node_p p_delete = p->next;H->next = H->next->next;p_delete->next->pre = H;free(p_delete);return;
}
//尾删、
void delete_tail(node_p H){node_p p = H;while(p->next->next != H){p = p->next;}node_p p_delete = p->next;p->next = H;H->pre = p;free(p_delete);return;
}
//按位置删除
void delete_pos(node_p H, int pos){node_p p = H;for(int i=0; i<pos; ++i){p = p->next;}node_p p_delete = p->next;p->next = p->next->next;p_delete->next->pre = p;free(p_delete);return;
}//g.按位置查找返回值
int check(node_p H, int pos){node_p p = H;for(int i=0; i<pos; ++i){p = p->next;}return p->next->data;
}

4.main.c

#include "double_loop.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{node_p H = create_dloop();insert_head(H,5);insert_head(H,4);insert_head(H,3);insert_head(H,2);insert_head(H,1);output(H);insert_end(H,7);printf("尾插7：");output(H);insert_pos(H,2,9);printf("位插9：");output(H);delete_head(H);printf("头删 ：");output(H);delete_tail(H);printf("尾删 ：");output(H);delete_pos(H,1);printf("位删 ：");output(H);printf("位查 ：a[2]=%d\n",check(H,2));return 0;
}     

5.运行结果

ubuntu@ubuntu:~/data_structre/class3_big_homework$ ./01_double_loop 
1 2 3 4 5 
尾插7：1 2 3 4 5 7 
位插9：1 2 9 3 4 5 7 
头删 ：2 9 3 4 5 7 
尾删 ：2 9 3 4 5 
位删 ：2 3 4 5 
位查 ：a[2]=4
ubuntu@ubuntu:~/data_structre/class3_big_homework$ 

结语

        数据结构的学习代码量大，保护好自己的头发......