当前位置：首页 > news >正文

数据结构之线性表——循环链表

news 2025/10/19 13:07:52

为了让链表的首尾操作更加便捷，循环链表对单链表或双链表的结构进行了改进，核心是让表尾结点的指针不再指向NULL，而是指向表头（头结点或首元结点），从而形成“环形”的链式结构。这种结构下，从链表中任意一个结点出发，都能遍历整个链表，也能更高效地实现“表尾与表头”的关联操作。下面分别介绍循环单链表和循环双链表。

1. 循环单链表

循环单链表是对单链表的扩展，它让表尾结点的next指针指向头结点（或首元结点），使链表形成一个闭合的环。如图2.12“循环单链表”所示，头指针L指向头结点，头结点的next指向第一个存储元素的结点a₁；后续结点a₁的next指向a₂，依此类推；最后一个结点aₙ的next不再是NULL，而是指向头结点。

这种结构带来了几个关键特性：

遍历的连续性：从任意结点出发，通过next指针可以循环遍历整个链表（因为表尾结点的next会带我们回到头部），无需担心“遇到NULL就停止”的情况；
空表的判断：若循环单链表带头结点，空表的判断条件是“头结点的next是否指向自身”（即L->next == L）；若不带头结点，空表则是“头指针L为NULL”；
首尾操作的高效性：要找到表尾结点，无需从表头逐个遍历到NULL，只需判断结点的next是否为头结点即可，这让“在表尾插入结点”“合并两个循环单链表”等操作更高效（比如表尾插入时，能快速定位表尾，无需遍历）。

2. 循环双链表

循环双链表是对双链表的扩展，它同时让表尾结点的next指针指向头结点，且头结点的prior指针指向表尾结点，从而形成“双向循环”的结构。如图2.13“循环双链表”所示，头结点的next指向首元结点a₁，而a₁的prior指向头结点；后续结点a₁的next指向a₂，a₂的prior指向a₁；……；最后一个结点aₙ的next指向头结点，同时头结点的prior指向aₙ。

循环双链表的核心特性包括：

双向遍历的连续性：既可以通过next指针从前往后循环遍历，也可以通过prior指针从后往前循环遍历，整个链表形成一个“无起点、无终点”的环；
空表的判断：若带头结点，空表的判断条件是“头结点的next和prior都指向自身”（即L->next == L且L->prior == L）；
首尾操作的便捷性：要获取表尾结点，无需从表头遍历，可直接通过头结点的prior得到；同理，表头结点也可通过表尾结点的next得到，这让双向的首尾操作（如插入、删除）效率大幅提升。