双链表你要了解的
双链表：
- 带头双链表
- 循环双链表
- 带头循环双链表
今天我们学习的，就是最强双链表 — 带头循环双链表
下图就是带头循环双链表，所谓带头，就是有哨兵位，那么最左边的节点就是哨兵位，是不计入链表的节点数，并且不存储数据，那用来做什么呢？同学们可以提前猜想它的作用，后面我会解答的
带头循环双链表的特点
从三个维度分析：
- 带头：所谓带头就是有哨兵位，
- 先试想，在学单链表的时候，如果这个单链表没有哨兵位，还想进行头插，此时新的结点已经成为链表的头结点，那么此时若没有将函数外的头指针的地址传入进来，那么头指针指向的还是原来的结点，所以要传头指针的地址作为实参传入进来，再通过解引用使这个头指针指向新的结点。
- 当你现在有了哨兵位，哨兵位是个结点，类型是个结构体，将哨兵位的地址传递过来，是可以在函数内部更改这个哨兵位的指向，头插时将哨兵位中的指针指向新的结点。
- 优点：不难看出，有了哨兵位就不再需要传递指针的地址，更不用在函数内部用二级指针接收，实在方便
- 循环：尾结点的next指针指向哨兵位，哨兵位的prev指针指向尾结点
- 优点：当你想进行尾插、尾删这类操作时，不用再将链表从头遍历到尾。此时进行各类操作时，结束操作的条件，从找NULL变为了找哨兵位
- 双链表：一个结点存一个数据，和两个指针，分别为：指向前一个结点的指针prev，指向后面一个结点的指针next
- 优点： 当你想对链表进行插入或删除操作时，通常需要记录前一个结点的位置，这样在实际操作中并不方便，而双链表中的指针prev就好像为解决这个而生，专门来存放前一个结点的地址
- 优点： 当你想对链表进行插入或删除操作时，通常需要记录前一个结点的位置，这样在实际操作中并不方便，而双链表中的指针prev就好像为解决这个而生，专门来存放前一个结点的地址
双链表的结构
typedef int LTDataType;//存放数据的类型
typedef struct LTNode
{
struct LTNode* prev;//指向前一个结点的指针
struct LTNode* next;//指向后一个结点的指针
LTDataType data;
}LTNode;
双链表的操作
了解了双链表的特点，也该真实体会下双链表的方便，帮我们省去了很多要分类讨论的情况
初始化
思路：
初始化的时候我们就要创建一个哨兵位，对这个哨兵位进行初始化，哨兵位的prev和next指针都指向自己，里面的data实际上用不上，可以赋值也可以不管，最后返回哨兵位的地址，函数外面实际早已经创建好一个头指针，用来存放这个哨兵位的地址
LTNode* LTInit( )
{
LTNode* phead = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (phead == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
phead->prev = phead;
phead->next = phead;
phead->data = -1;
return phead;
}
打印
思路：
遍历结束的条件与单链表不同，结束条件是遇到哨兵位
void LTPrint(LTNode* phead)
{
assert(phead != NULL);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
printf("%d<=>", cur->data);
cur = cur->next;
}
}
创建一个结点
思路：
创建一个新节点，注意将里面的指针置空，避免成为野指针
LTNode* LTNodeCreat(LTDataType x)
{
LTNode* new_node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (new_node == NULL)
{
perror("malloc fail");
return;
}
new_node->prev = NULL;
new_node->next = NULL;
new_node->data = x;
return new_node;
}
头插
思路：
申请一个临时指针指向当前的头结点，方便修改哨兵位、新节点、老头结点（插入前的头结点）的指针指向
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead != NULL);
LTNode* nxt = phead->next;
LTNode* new_node = LTNodeCreat(x);
phead->next = new_node;
new_node->prev = phead;
new_node->next = nxt;
nxt->prev = new_node;
}
尾插
思路：
和头插思路一样，申请一个临时指针指向尾结点，方便修改哨兵位、新节点、老的尾结点（插入前的尾结点）的指针指向
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead != NULL);
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* new_node = LTNodeCreat(x);
phead->prev = new_node;
new_node->next = phead;
new_node->prev = tail;
tail->next = new_node;
}
头删
思路：
要考虑只有哨兵位的时候就不能删了
申请两个指针，一个指针head指向当前的头结点，一个指针head_next指向头节点的下一个节点（即将成为新的头结点），在进行头删操作会方便些，而且代码的可读性很好
不申请也行，就是可读性不强
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
assert(phead != NULL);
assert(phead->next != phead);//只有哨兵位的时候就不能删了
LTNode* head = phead->next;
LTNode* head_next = head->next;
phead->next = head->next;
head_next->prev = phead;
free(head);
head = NULL;
}
尾删
思路：
与头插的思路一致
void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead != NULL);
assert(phead->next != phead);
LTNode* tail = phead->prev;
LTNode* tail_prev = tail->prev;
tail_prev->next = phead;
phead->prev = tail_prev;
free(tail);
tail = NULL;
}
查找结点并返回
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead != NULL);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
在pos之前插入
在指定位置前插入节点，插入的思路已将在前面讲过，不变，只是多了个寻找pos位置的遍历操作
void LTInsert(LTNode* phead, LTNode* pos, LTDataType x)
{
assert(phead != NULL);
assert(pos != NULL);
LTNode* new_node = LTNodeCreat(x);
LTNode* cur = phead->next;
LTNode* cur_prev = phead;
while (cur != phead)
{
if (cur == pos)
{
cur_prev->next = new_node;
new_node->prev = cur_prev;
new_node->next = cur;
cur->prev = new_node;
}
cur_prev = cur;
cur = cur->next;
}
}
删除pos位置的值
void LTErase(LTNode* phead, LTNode* pos)
{
assert(phead != NULL);
assert(pos != NULL);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
if (cur = pos)
{
cur->prev->next = cur->next;
cur->next->prev = cur->prev;
free(cur);
cur = NULL;
return;
}
cur = cur->next;
}
}
销毁双链表
注意：
哨兵位也要销毁，函数执行完虚手动将头指针置空
void LTDestory(LTNode* phead)
{
assert(phead != NULL);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur != phead)
{
LTNode* nxt = cur->next;
free(cur);
cur = nxt;
}
//哨兵位也要销毁
free(cur);
cur = NULL;
}
