双向循环链表的接口

数据人与超自然意识 · 2024-5-18 07:32:24

双向循环链表的接口

头文件

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
```

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创建链表、节点

// 指的是双向循环链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改hj
typedef int DataType_t;
// 构造双向循环链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct DoubleCircLinkedList
{
DataType_t data; // 结点的数据域
struct DoubleCircLinkedList *prev; // 直接前驱的指针域
struct DoubleCircLinkedList *next; // 直接后继的指针域
} DoubleCircLList_t;
/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_HeadInsert
* function : 创建一个空双向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
* argument :
* @data：节点需存储的数据
* retval : 返回新创建链表头节点的地址
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
DoubleCircLList_t *DoubleCircCirLList_Create(void)
{
// 1.创建一个头结点并对头结点申请内存
DoubleCircLList_t *Head = (DoubleCircLList_t *)calloc(1, sizeof(DoubleCircLList_t));
if (NULL == Head)
{
perror("Calloc memory for Head is Failed");
exit(-1);
}
// 2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向自身即可，体现“循环”
Head->prev = Head;
Head->next = Head;
// 3.把头结点的地址返回即可
return Head;
}
/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_HeadInsert
* function : 创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
* argument :
* @data：节点需存储的数据
* retval : 返回新创建节点的地址
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
DoubleCircLList_t *DoubleCircCirLList_NewNode(DataType_t data)
{
// 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
DoubleCircLList_t *New = (DoubleCircLList_t *)calloc(1, sizeof(DoubleCircLList_t));
if (NULL == New)
{
perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
return NULL;
}
// 2.对新结点的数据域和指针域（2个）进行初始化,指针域指向结点自身，体现“循环”
New->data = data;
New->prev = New;
New->next = New;
return New;
}
```

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三种插入方式

在链表的头部插入

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_HeadInsert
* function : 向链表的头部进行数据插入
* argument : @head：目标链表
* @data：需插入的数据
* retval : 返回新创建链表节点的地址
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_HeadInsert(DoubleCircLList_t *Head, DataType_t data)
{
// 备份头节点
DoubleCircLList_t *Phead = Head;
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
DoubleCircLList_t *New = DoubleCircCirLList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
if (Head == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
// 3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
Phead->next->prev->next = New; // 尾结点指向新的首节点
New->prev = Phead->next->prev; // 新节点指向尾结点
New->next = Phead->next; // 新节点指向原来的首节点
Phead->next->prev = New; // 原首节点指向新节点
Head->next = New; // 头结点指向新节点
return true;
}
```

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在链表的尾部插入

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_TailInsert
* function : 向链表的尾部进行数据插入
* argument : @head：目标链表
* @data：需插入的数据
* retval : 返回1成功0失败
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_TailInsert(DoubleCircLList_t *Head, DataType_t data)
{
// 备份首节点
DoubleCircLList_t *Phead = Head->next;
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
DoubleCircLList_t *New = DoubleCircCirLList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
if (Head == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
// 3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的尾部
Phead->prev->next = New; // 尾结点指向新节点
New->prev = Phead->prev; // 新节点指向尾结点
New->next = Head->next; // 新节点指向首节点
Phead->prev = New; // 首节点指向新节点
return true;
}
```

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在链表指定数据节点后插入

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_DestInsert
* function : 向链表的指定节点数据的节点后进行插入
* argument : @head：目标链表
* @data：需插入的数据
* @dest：插入位置
* retval : 返回1成功0失败
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_DestInsert(DoubleCircLList_t *Head, DataType_t destval, DataType_t data)
{
// 备份头节点
DoubleCircLList_t *Phead = Head;
// 备份首节点
DoubleCircLList_t *Temp = Head->next;
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
DoubleCircLList_t *New = DoubleCircCirLList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 目标数据在头部
if (destval == Phead->next->data)
{
DoubleCircLList_HeadInsert(Head, data);
return true;
}
// 找目标数据
DoubleCircLList_t *P = NULL; // 定义变量保存找的目标数据的节点地址
while (Head->next != Temp->next)
{
Temp = Temp->next;
if (destval == Temp->data)
{
P = Temp;
break;
}
}
// 找不到目标数据
if (NULL == P)
{
perror("The target data cannot be found\n");
return false;
}
// 目标数据在尾部
if (Head->next == P->next)
{
DoubleCircLList_TailInsert(Head, data);
}
// 节点在中间开始插入
else
{
P->next->prev = New; // 目标节点的后继指向新节点
New->next = P->next; // 新节点指向目标节点的后继
P->next = New; // 目标节点指向新节点
New->prev = P; // 新节点指向目标节点
}
return true;
}
```

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三种删除方式

删除链表头部的节点

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_HeadDel
* function : 头删
* argument : @head：目标链表
*
* retval : 返回1成功0失败
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_HeadDel(DoubleCircLList_t *Head)
{
// 备份首节点地址
DoubleCircLList_t *Phead = Head;
// 备份头节点地址
DoubleCircLList_t *Temp = Head->next;
// 1.判断链表是否为空，如果为空
if (Head == Head->next)
{
perror("Linked lists have no data\n");
return false;
}
// 链表只有一首个节点
if (Head->next == Head->next->next)
{
Temp->next = NULL; // 释放尾指针
Temp->prev = NULL; // 释放首指针
Head->next = Head; // 头指针重新指向
free(Temp); // 释放堆内存
}
// 删除原首节点
else
{
Temp->prev->next = Temp->next; // 尾结点指向二节点
Temp->next->prev = Temp->prev; // 二节点指向尾节点
Head->next = Head->next->next; // 头节点指向二节点
Temp->next = NULL; // 原首节点尾指针释放
Temp->prev = NULL; // 原首节点首指针释放
free(Temp);
}
return true;
}
```

复制代码

删除链表尾部的节点

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_TailDel
* function : 尾删
* argument : @head：目标链表
* @data：需删除的数据
*
* retval : 返回1成功0失败
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note : None
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_TailDel(DoubleCircLList_t *Head)
{
// 备份首节点地址
DoubleCircLList_t *Phead = Head->next;
// 备份尾节点地址
DoubleCircLList_t *Tail = Head->next->prev;
// 1.判断链表是否为空，如果为空
if (Head == Head->next)
{
perror("Linked lists have no data\n");
return false;
}
// 链表只有一首个节点
if (Head->next == Head->next->next)
{
Phead->next = NULL; // 释放尾指针
Phead->prev = NULL; // 释放首指针
Phead = Head; // 头指针重新指向
free(Phead); // 释放堆内存
}
// 删除链表尾部节点
Tail->prev->next = Head->next; // 尾结点前驱指向首节点
Head->next->prev = Tail->prev; // 首节点指向尾结点前驱
Tail->prev = NULL; // 尾结点首指针释放
Tail->next = NULL; // 尾结点尾指针释放
free(Tail); // 释放尾结点堆内存
return true;
}
```

复制代码

删除链表指定数据节点后的节点

/********************************************************************
*
* name : DoubleCircLList_Del
* function : 中删
* argument : @head：目标链表
* @data：需删除的数据
*
* retval : 返回1成功0失败
* author : 17647576169@163.com
* date : 2024-4-24
* note :
*
* *****************************************************************/
bool DoubleCircLList_Del(DoubleCircLList_t *Head, DataType_t data)
{
// 备份首节点地址
DoubleCircLList_t *Phead = Head;
// 备份头节点地址
DoubleCircLList_t *Temp = Head->next;
// 1.判断链表是否为空，如果为空
if (Head == Head->next)
{
perror("Linked lists have no data\n");
return false;
}
// 删除的节点在头
if (data == Head->next->data)
{
DoubleCircLList_HeadDel(Head);
return true;
}
// 遍历找的目标数据节点
DoubleCircLList_t *P = NULL; // 定义变量保存找的目标数据的节点地址
while (Head->next != Temp->next)
{
Temp = Temp->next;
if (data == Temp->data)
{
P = Temp;
break;
}
}
// 找不到目标数据
if (NULL == P)
{
perror("The target data cannot be found\n");
return false;
}
// 目标数据在尾部
if (Head->next == P->next)
{
DoubleCircLList_TailDel(Head);
}
else
{
P->next->prev = P->prev; // 删除节点的后继指向删除节点的前驱
P->prev->next = P->next; // 删除节点的前驱指向删除节点的后继
P->next = NULL; // 删除节点的首指针释放
P->prev = NULL; // 删除节点的尾指针释放
free(P); // 释放删除节点的堆内存
}
return true;
}

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