【数据结构】 双链表的基本操作 （C语言版）

news2025/1/12 8:01:01

目录

一、双链表

1、双链表的定义：

2、双链表表的优缺点： 

二、双链表的基本操作算法（C语言）

 1、宏定义

 2、创建结构体

3、双链表的初始化 

4、双链表表插入

5、双链表的查找

6、双链表的取值

7、求双链表长度

8、双链表的删除

9、双链表的清空

10、双链表的销毁

11、输出链表元素

三、双链表的全部代码（C语言）

四、运行结果

一、双链表

1、双链表的定义：

双链表也叫双向链表，是一种链表数据结构。它的每个数据结点包含两个指针，一个指向前一个结点，另一个指向后一个结点。这意味着从双向链表的任何节点都可以方便地访问其前驱或后继节点。通常，我们构造双向循环链表，它的特点是尾节点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环。

 

2、双链表表的优缺点： 

双链表的优点：

  1. 可以方便地访问前驱和后继节点，既可以向前也可以向后遍历链表。
  2. 在某些情况下，双链表比单链表更节省空间，因为它不需要额外的指针来存储前驱和后继节点的信息。

双链表的缺点：

  1. 插入和删除节点相对复杂，需要更多的时间来调整指针。
  2. 双链表需要更多的存储空间，因为每个节点都需要额外的指针来存储前驱和后继节点的信息。

二、双链表的基本操作算法（C语言）

 1、宏定义
#define OK 1
#define ERROR 0

typedef char ElemType;
typedef int Status;
 2、创建结构体
typedef struct DuLNode {
    ElemType data;
    struct DuLNode *prior;
    struct DuLNode *next;
} DuLNode, *DuLinkList;
3、双链表的初始化 
//双链表初始化
Status DInitList(DuLinkList &head) {
    head = new DuLNode;
    head->prior = NULL;
    head->next = NULL;
    return OK;
}
4、双链表表插入
//插入
Status DListInsert(DuLinkList &head, int i, ElemType e) {
    DuLinkList p = head;
    int j = 0;
    while (p && (j < i - 1)) {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!p || j > i - 1) {
        return ERROR;
    }

    DuLNode *s = new DuLNode;
    s->data = e;
    s->next = p->next;
    if(p->next != NULL){
      p->next->prior = s;	
    }
    p->next = s;
    s->prior = p;

    return OK;
}
5、双链表的查找

//查找
int DLocateLinkListElem(DuLinkList head, ElemType e) {
    DuLinkList p = head->next;
    int j = 1;
    while (p && (p->data != e)) {
        p = p->next;
        j++;
    }
    if (p == NULL) { 
        return 0;
    }
    return j;
}
6、双链表的取值
//取值
Status DGetLinkList(DuLinkList head, int i, ElemType &e) {
    DuLinkList p = head->next;
    int j = 1;
    while (p && j < i) {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (p == NULL) {
        return ERROR;
    }
    e = p->data;

    return OK;
}
7、求双链表长度
//求双链表长度
Status DGetLinkListLength(DuLinkList head) {
    DuLinkList p = head->next;
    int length = 0;
    while (p!=NULL) {            //单链表不为空表时
        length++;
        p = p->next;
    }
    return length;
}
8、双链表的删除
//删除
Status DListDelete(DuLinkList &head, int i, ElemType &e) {
    DuLinkList p = head;
    int j = 0;
    while (p && j < i - 1) {
        p = p->next;
        j++;
    }

    if (!p) {
        return ERROR;
    }
    DuLinkList q = p->next;
    e = q->data;
	p->next = q->next;
    if(q->next != NULL){
    	q->next->prior=p;
    }
    delete q;
    return OK;
}
9、双链表的清空
//清空
Status DClearLinkList(DuLinkList &head) {
    DuLinkList p = head->next;
    DuLinkList q;
    while (p) {
        q = p;
        p = p->next;
        delete q;
    }
    head->next = NULL;
    return OK;
}
10、双链表的销毁
//销毁
Status DestoryDLinkList(DuLinkList &head) {
    DuLinkList p;
    while (head) {
        p = head;
        head = head->next;
        delete p;
    }
    return OK;
}
11、输出链表元素
//输出链表元素
void DprintLinkList(DuLinkList head) {
    DuLinkList p = head->next;
    while (p) {
        printf("%c", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}

三、双链表的全部代码（C语言）

#include <stdio.h>

#define OK 1
#define ERROR 0

typedef char ElemType;
typedef int Status;

typedef struct DuLNode {
    ElemType data;
    struct DuLNode *prior;
    struct DuLNode *next;
} DuLNode, *DuLinkList;

//双链表初始化
Status DInitList(DuLinkList &head) {
    head = new DuLNode;
    head->prior = NULL;
    head->next = NULL;
    return OK;
}

//功能菜单
int choice() {
    printf("==================================\n");
    printf("         双链表操作功能菜单        \n");
    printf("1、插入元素  2、查询表长  3、按位查找\n");
    printf("4、按值查找  5、删除元素  6、销毁链表\n");
    printf("7、清空链表  8、批量插入  9、链表元素\n");
    printf("==================================\n");
    return 0;
}

//插入
Status DListInsert(DuLinkList &head, int i, ElemType e) {
    DuLinkList p = head;
    int j = 0;
    while (p && (j < i - 1)) {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (!p || j > i - 1) {
        return ERROR;
    }

    DuLNode *s = new DuLNode;
    s->data = e;
    s->next = p->next;
    if(p->next != NULL){
      p->next->prior = s;	
    }
    p->next = s;
    s->prior = p;

    return OK;
}

//查找
int DLocateLinkListElem(DuLinkList head, ElemType e) {
    DuLinkList p = head->next;
    int j = 1;
    while (p && (p->data != e)) {
        p = p->next;
        j++;
    }
    if (p == NULL) { 
        return 0;
    }
    return j;
}

//取值
Status DGetLinkList(DuLinkList head, int i, ElemType &e) {
    DuLinkList p = head->next;
    int j = 1;
    while (p && j < i) {
        p = p->next;
        ++j;
    }
    if (p == NULL) {
        return ERROR;
    }
    e = p->data;

    return OK;
}

//求双链表长度
Status DGetLinkListLength(DuLinkList head) {
    DuLinkList p = head->next;
    int length = 0;
    while (p!=NULL) {            //单链表不为空表时
        length++;
        p = p->next;
    }
    return length;
}


//删除
Status DListDelete(DuLinkList &head, int i, ElemType &e) {
    DuLinkList p = head;
    int j = 0;
    while (p && j < i - 1) {
        p = p->next;
        j++;
    }

    if (!p) {
        return ERROR;
    }
    DuLinkList q = p->next;
    e = q->data;
	p->next = q->next;
    if(q->next != NULL){
    	q->next->prior=p;
    }
    delete q;
    return OK;
}


//清空
Status DClearLinkList(DuLinkList &head) {
    DuLinkList p = head->next;
    DuLinkList q;
    while (p) {
        q = p;
        p = p->next;
        delete q;
    }
    head->next = NULL;
    return OK;
}

//销毁
Status DestoryDLinkList(DuLinkList &head) {
    DuLinkList p;
    while (head) {
        p = head;
        head = head->next;
        delete p;
    }
    return OK;
}

//输出链表元素
void DprintLinkList(DuLinkList head) {
    DuLinkList p = head->next;
    while (p) {
        printf("%c", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}

int main() {

    DuLinkList Dlist;

    printf("双链表正在初始化....\n");
    int InitStatus = DInitList(Dlist);
    if (InitStatus == OK) {
        printf("双链表初始化成功！\n");
    } else {
        printf("双链表初始化失败！\n");
    }

    choice();

    while (1) {
        int flag;
        printf("请输入所需的功能编号：\n");
        scanf("%d", &flag);

        switch (flag) {//通过开关进行功能选择
            case 1: {//插入元素
                //ListInsert_Dul(Dlist,1,'a');
                int insertIndex;
                ElemType inserElem;
                printf("请输入插入元素位置及插入元素(请在英文状态下输入例如:1,a): \n");
                scanf("%d,%c", &insertIndex, &inserElem);
                Status InsertS = DListInsert(Dlist, insertIndex, inserElem);
                if (InsertS == OK) {
                    printf("向双链表%d个位置,插入元素为%c成功！\n\n", insertIndex, inserElem);
                } else {
                    printf("向双链表插入元素失败！\n\n");
                }
            }
                break;
            case 2: {//求单链表的长度
                int length = DGetLinkListLength(Dlist);
                printf("循环双链表的长度为:%d。 \n\n", length);
            }
                break;
            case 3: {//取值
                Status GetIndex;
                printf("请输入需要查询的元素的位置：\n");
                scanf("%d", &GetIndex);
                ElemType GetElem;
                int GetStatus = DGetLinkList(Dlist, GetIndex, GetElem);
                if (GetStatus == OK) {
                    printf("从单链表中获取第%d位置元素成功，所获取到的元素为：%c。\n\n", GetIndex, GetElem);
                } else {
                    printf("从单链表中获取第%d位置元素失败！\n\n", GetIndex);
                }
            }
                break;
            case 4: {//查找
                ElemType LocateElem;
                printf("请输入想要查找元素：\n");
                getchar();    //用于接收回车
                scanf("%c", &LocateElem);
                Status LocateIndex = DLocateLinkListElem(Dlist, LocateElem);
                if (LocateIndex > 0) {
                    printf("从双链表中查找元素%c成功，它在循环链表中的位置为第%d个！\n\n", LocateElem, LocateIndex);
                } else {
                    printf("从双链表中查找元素%c失败！\n\n", LocateElem);
                }
            }
                break;
            case 5: {//删除
                //ListDelete_DuL(list,1);
                Status DeleteIndex;
                printf("请输入想要删除元素的位置：\n");
                scanf("%d", &DeleteIndex);
                ElemType DeleteElem;
                ElemType DeleteStatus = DListDelete(Dlist, DeleteIndex, DeleteElem);
                if (DeleteStatus == OK) {
                    printf("删除双链表第%d个位置的元素成功，删除的元素为：%c。\n\n", DeleteIndex, DeleteElem);
                } else {
                    printf("删除双链表第%d个位置的元素失败！\n\n", DeleteIndex);
                }
            }
                break;
            case 6: {//销毁
                Status DestoryStatus = DestoryDLinkList(Dlist);
                if (DestoryStatus == OK) {
                    printf("双环链表销毁成功！\n\n");
                } else {
                    printf("双链表销毁失败！\n\n");
                }
            }
                break;
            case 7: {//清空
                Status ClearStatus = DClearLinkList(Dlist);
                if (ClearStatus == OK) {
                    printf("双链表清空成功！\n\n");
                } else {
                    printf("双链表清空失败！\n\n");
                }
            }
                break;
            case 8: {//批量插入
                int on;
                printf("请输入想要插入的元素个数：\n");
                scanf("%d", &on);
                ElemType array[on];
                for (int i = 1; i <= on; i++) {
                    getchar();
                    printf("向双链表第%d个位置插入元素为:", (i));
                    scanf("%c", &array[i]);
                }

                for (int i = 1; i <= on; i++) {
                    Status InsertStatus = DListInsert(Dlist, i, array[i]);
                    if (InsertStatus == OK) {
                        printf("向双链表第%d个位置插入元素%c成功！\n", i, array[i]);
                    } else {
                        printf("向双链表第%d个位置插入元素%c失败！\n", i, array[i]);
                    }
                }
            }
                break;
            case 9: {//输出链表元素
                DprintLinkList(Dlist);
            }
                break;
               
            default: {
                printf("输入错误，无此功能，请检查输入:\n\n");
            }
        }
    }

    return 1;

}

四、运行结果

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一文掌握Python所有常见的循环用法

一文掌握Python所有常见的循环用法

更多资料获取 &#x1f4da; 个人网站&#xff1a;ipengtao.com 循环是编程中的重要概念&#xff0c;它允许我们重复执行一组操作&#xff0c;直到满足某个条件。Python提供了多种类型的循环&#xff0c;以适应不同的需求和场景。本文将详细介绍Python中所有常见的循环用法&am…
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MySQL下对[表]的操作数据类型

MySQL下对[表]的操作数据类型

目录 表的操作 创建表&#xff1a; 查看表结构&#xff1a; 修改表&#xff1a; 删除表&#xff1a; 数据类型 数据类型分类&#xff1a; 数值类型&#xff1a; tinyint类型越界测试&#xff1a; bit类型&#xff1a; 小数类型&#xff1a; 字符串类型&#xff1a; …
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JAVA中 Lambda 方法引用 算法

JAVA中 Lambda 方法引用 算法

算法和数据结构 一、Arrays类 接下来学习的类叫做Arrays&#xff0c;其实Arrays并不是重点&#xff0c;但是我们通过Arrays这个类的学习有助于我们理解下一个知识点Lambda的学习。所以我们这里先学习Arrays&#xff0c;再通过Arrays来学习Lamdba这样学习会更丝滑一些_. 1.1 …
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【Qt Quick 项目(第一集Qt Quick UI 项目项目创建)】

【Qt Quick 项目(第一集Qt Quick UI 项目项目创建)】

# Qt Quick 项目 到底什么是Qt Qml、什么是Qt Quick、QtQuick应用程序与Qt Widget程序有何区别，为了让读者在学习QML之前有一个整体认识，这里先介绍几个Quick项目。 01 Qt Quick UI 项目
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Java8的Stream最佳实践

Java8的Stream最佳实践

从这一篇文章开始&#xff0c;我们会由浅入深&#xff0c;全面的学习stream API的最佳实践&#xff08;结合我的使用经验&#xff09;&#xff0c;本想一篇写完&#xff0c;但写着写着发现需要写的内容太多了&#xff0c;所以分成一个系列慢慢来说。给大家分享我的经验的同时&a…
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【博士每天一篇论文-技术综述】Machine Learning With Echo State Networks 一篇系统讲解ESN知识的五星文章

【博士每天一篇论文-技术综述】Machine Learning With Echo State Networks 一篇系统讲解ESN知识的五星文章

阅读时间&#xff1a;2023-11-21 1 介绍 年份&#xff1a;2020 作者&#xff1a;徐元超&#xff0c;曼尼托巴大学 期刊&#xff1a; 无 引用量&#xff1a;无 这篇文章是一篇技术报告&#xff0c;从递归神经网络&#xff08;RNNs&#xff09;引入到回声状态网络&#xff08;…
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