【数据结构】双向链表的接口实现（附图解和源码）

双向链表的接口实现（附图解和源码）

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前言

本文主要介绍双向链表中增删查改等接口实现，结尾附总源码！

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一、定义结构体

代码如下（示例）：

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

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二、接口实现（附图解+源码）

这里一共10个接口，我会我都会一 一为大家讲解（图解+源码）

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1.初始化双向链表

初始化出一个哨兵位的头结点（用malloc开辟），next和prev都指向自己。具体如下图！

代码如下（示例）：

ListNode* ListInit()
{ListNode* p = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (p == NULL){perror(errno);}ListNode* phead = p;phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}

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2.开辟新空间

(1)开辟一个链表类型的动态空间，将地址给newnode；
(2)将值放入 newnode 的 data 数据内；
(3)将 newnode 的 next 和 prev 都置为NULL；
注意：1.将malloc开辟空间存到 newnode 里面时，参数为结构体所占的字节大小！2.对 newnode 进行 NULL 判断！

代码如下（示例）：

ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{ListNode* p = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (p == NULL){perror(errno);}ListNode* newNode = p;newNode->data = x;newNode->next = NULL;newNode->prev = NULL;return newNode;
}

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3.尾插数据

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代码如下（示例）：

void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)//尾插数据
{ListNode* tail = phead->prev;ListNode* newnode = BuyListNode(x);//第一个链接tail->next = newnode;newnode->prev = tail;//第二个链接phead->prev = newnode;newnode->next = phead;
}

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4.尾删数据

这里需要两次进行断言：

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代码如下（示例）：

void ListPopBack(ListNode* phead)//尾删
{assert(phead);assert(phead->next != phead);ListNode* tail = phead->prev;ListNode* tailprev = tail->prev;free(tail);//连接tailprev->next = phead;phead->prev = tailprev;
}

5.打印双向链表中数据

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代码如下（示例）：

void ListPrint(ListNode* phead)//打印数据
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}

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6.头插数据

头插数据也是很简单的一个接口，链接两次即可，如下图！

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代码如下（示例）：

void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)//头插
{assert(phead);ListNode* newNode = BuyListNode(x);ListNode* next = phead->next;phead->next = newNode;newNode->prev = phead;newNode->next = next;next->prev = newNode;
}

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7.头删数据

在头删数据时和尾删数据一样都需要进行两次断言！如下图！

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代码如下（示例）：

void ListPopFront(ListNode* phead)//头删
{assert(phead);assert(phead->next != phead);ListNode* next = phead->next;ListNode* nextNext = next->next;phead->next = nextNext;nextNext->prev = phead;free(next);
}

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8.查找结点位置

这个比较简单，和单链表一样，直接用cur遍历即可，直接上代码：

代码如下（示例）：

ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}

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9.在pos位置之前插入

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代码如下（示例）：

void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)//pos位置之前插入
{assert(pos);ListNode* newNode = BuyListNode(x);ListNode* posPrev = pos->prev;// posPrev  newnode posposPrev->next = newNode;newNode->prev = posPrev;newNode->next = pos;pos->prev = newNode;
}

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根据ListInsert接口我们可以把头插和尾插进行改版，如下图！

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10.删除pos位置

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代码如下（示例）：

void ListErase(ListNode* pos)//删除pos位置
{assert(pos);ListNode* prev = pos->prev;ListNode* next = pos->next;free(pos);pos = NULL;prev->next = next;next->prev = prev;
}

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11.销毁双向链表

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代码如下（示例）：

void ListDestory(ListNode* phead)
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){ListNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);phead = NULL;
}

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三、源代码展示

1.test.c（测试+主函数）

代码如下（示例）：

#include "list.h"
void Testlist1()
{ListNode* n1 = ListInit();ListPushBack(n1, 1);//尾插ListPushBack(n1, 2);//尾插//ListPushBack(n1, 3);//尾插//ListPushBack(n1, 4);//尾插//ListPushBack(n1, 5);//尾插//ListPopFront(n1);//头删//ListPopBack(n1);//尾删//ListPushFront(n1, 0);//头插ListPrint(n1);
}
void Testlist2()
{ListNode* n1 = ListInit();ListPushBack(n1, 1);//尾插ListPushBack(n1, 2);//尾插ListPushBack(n1, 3);//尾插ListPushBack(n1, 4);//尾插ListPushBack(n1, 5);//尾插ListNode* p = ListFind(n1, 5);printf("%d \n", p->data);
}
void Testlist3()
{ListNode* n1 = ListInit();ListPushBack(n1, 1);//尾插ListPushBack(n1, 2);//尾插ListPushBack(n1, 3);//尾插ListPushBack(n1, 4);//尾插ListPushBack(n1, 5);//尾插//ListNode* p = ListFind(n1, 5);//ListInsert(p, 0);ListDestory(n1);ListPrint(n1);
}
int main()
{//Testlist1();//Testlist2();Testlist3();return 0;
}

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2.List.h（接口函数的声明）

代码如下（示例）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{LTDataType data;struct ListNode* prev;struct ListNode* next;
}ListNode;
ListNode* ListInit();//初始化双向链表
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);//尾插
void ListPopBack(ListNode* phead);//尾删
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);//头插
void ListPopFront(ListNode* phead);//头删
void ListPrint(ListNode* phead);//打印
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);//查找数据
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);//pos位置之前插入
void ListErase(ListNode* pos);//删除pos位置
void ListDestory(ListNode* phead);//销毁双向链表

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3.List.c（接口函数的实现）

代码如下（示例）：

#include "list.h"
ListNode* ListInit()
{ListNode* p = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (p == NULL){perror(errno);}ListNode* phead = p;phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}
ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{ListNode* p = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (p == NULL){perror(errno);}ListNode* newNode = p;newNode->data = x;newNode->next = NULL;newNode->prev = NULL;return newNode;
}
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)//尾插数据
{ListNode* tail = phead->prev;ListNode* newnode = BuyListNode(x);//第一个链接tail->next = newnode;newnode->prev = tail;//第二个链接phead->prev = newnode;newnode->next = phead;//ListInsert(phead, x);
}
void ListPrint(ListNode* phead)//打印数据
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}
void ListPopBack(ListNode* phead)//尾删
{assert(phead);assert(phead->next != phead);ListNode* tail = phead->prev;ListNode* tailprev = tail->prev;free(tail);//连接tailprev->next = phead;phead->prev = tailprev;
}
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)//头插
{assert(phead);ListNode* newNode = BuyListNode(x);ListNode* next = phead->next;phead->next = newNode;newNode->prev = phead;newNode->next = next;next->prev = newNode;//ListInsert(phead->next, x);
}
void ListPopFront(ListNode* phead)//头删
{assert(phead);assert(phead->next != phead);ListNode* next = phead->next;ListNode* nextNext = next->next;phead->next = nextNext;nextNext->prev = phead;free(next);
}
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)//pos位置之前插入
{assert(pos);ListNode* newNode = BuyListNode(x);ListNode* posPrev = pos->prev;// posPrev  newnode posposPrev->next = newNode;newNode->prev = posPrev;newNode->next = pos;pos->prev = newNode;
}
void ListErase(ListNode* pos)//删除pos位置
{assert(pos);ListNode* prev = pos->prev;ListNode* next = pos->next;free(pos);pos = NULL;prev->next = next;next->prev = prev;
}
void ListDestory(ListNode* phead)
{assert(phead);ListNode* cur = phead->next;while (cur != phead){ListNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);phead = NULL;
}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍双向链表的接口实现（附图解和源码）。
如果我的博客对你有所帮助记得三连支持一下，感谢大家的支持！