数据结构与算法（三）-双向链表和双向循环链表注意：插入结点在链表结尾时，新结点的next = NULL。注意：插入结点

线性表

双向链表

结点结构
初始化

Status createLinkList(LinkList *L) {
    //*L 指向头结点
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if (*L == NULL) return ERROR;
    (*L)->prior = NULL;
    (*L)->next = NULL;
    (*L)->data = -1;
    return OK;
}

插入

Status ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType data) {
    
    //1. 插入的位置不合法 为0或者为负数
    if (i < 1) return ERROR;
    //2. 新建结点
    LinkList temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    temp->data = data;
    temp->prior = NULL;
    temp->next = NULL;

    //3.将p指向头结点!
    LinkList p = *L;
    
    //4. 找到插入位置i直接的结点
    for (int j = 1; j < i && p;j++)
        p = p->next;
    
    //5. 如果插入的位置超过链表本身的长度
    if (p == NULL) {
        return  ERROR;
    }
    
    //6. 判断插入位置是否为链表尾部;
    if (p->next == NULL) {
        p->next = temp;
        temp->prior = p;
    } else {
        //将p->next 结点的前驱prior = temp
        p->next->prior = temp;
        //将temp->next 指向原来的p->next
        temp->next = p->next;
        //p->next 更新成新创建的temp
        p->next = temp;
        //新创建的temp前驱 = p
        temp->prior = p;
    }
    
    return  OK;
}

注意：插入结点在链表结尾时，新结点的next = NULL。

删除指定位置结点

Status ListDelete (LinkList *L, int i, ElemType *e) {
    int k = 1;
    LinkList p = (*L);
    
    //1.判断双向链表是否为空,如果为空则返回ERROR;
    if (*L == NULL) {
        return ERROR;
    }
    
    //2. 将指针p移动到删除元素位置前一个
    while (k < i && p != NULL) {
        p = p->next;
        k++;
    }
    
    //3.如果k>i 或者 p == NULL 则返回ERROR
    if (k>i || p == NULL) {
        return  ERROR;
    }
    
    //4.创建临时指针delTemp 指向要删除的结点,并将要删除的结点的data 赋值给*e,带回到main函数
    LinkList delTemp = p->next;
    *e = delTemp->data;
    
    //5. p->next 等于要删除的结点的下一个结点
    p->next = delTemp->next;
    
    //6. 如果删除结点的下一个结点不为空,则将将要删除的下一个结点的前驱指针赋值p;
    if (delTemp->next != NULL) {
        delTemp->next->prior = p;
    }
    
    //7.删除delTemp结点
    free(delTemp);
    
    return OK;
}

删除指定元素

Status LinkListDeletVAL(LinkList *L, int data) {
    LinkList p = *L;
    
    //1.遍历双向循环链表
    while (p) {
        //2.判断当前结点的数据域和data是否相等,若相等则删除该结点
        if (p->data == data) {
            //修改被删除结点的前驱结点的后继指针
            p->prior->next = p->next;
            //修改被删除结点的后继结点的前驱指针
            if(p->next != NULL){
                p->next->prior = p->prior;
            }
            //释放被删除结点p
            free(p);
            //退出循环
            break;
        }
        //没有找到该结点,则继续移动指针p
        p = p->next;
    }
    return OK;
}

遍历

void display(LinkList L) {
    LinkList temp = L->next;
    if(temp == NULL){
        printf("打印的双向链表为空!\n");
        return;
    }
    while (temp) {
        printf("%d  ",temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

查询

int selectElem(LinkList L,ElemType elem) {
    LinkList p = L->next;
    int i = 1;
    while (p) {
        if (p->data == elem) {
            return i;
        }
        i++;
        p = p->next;
    }
    return  -1;
}

更新节点数据

Status replaceLinkList(LinkList *L,int index,ElemType newElem) {
    LinkList p = (*L)->next;
    for (int i = 1; i < index; i++) {
        p = p->next;
    }
    p->data = newElem;
    return OK;
}

双向循环链表

初始化

Status creatLinkList(LinkList *L){
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if (*L == NULL) {
        return ERROR;
    }
    //前驱和后继指向自身
    (*L)->next = (*L);
    (*L)->prior = (*L);
    return OK;
}

插入

Status LinkListInsert(LinkList *L, int index, ElemType e) {
   
    //1. 创建指针p,指向双向链表头
    LinkList p = (*L);
    int i = 1;
    
    //2.双向循环链表为空,则返回error
    if(*L == NULL) return ERROR;
   
    //3.找到插入前一个位置上的结点p
    while (i < index && p->next != *L) {
        p = p->next;
        i++;
    }
    
    //4.如果i>index 则返回error
    if (i > index)  return ERROR;
    
    //5.创建新结点temp
    LinkList temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    
    //6.temp 结点为空,则返回error
    if (temp == NULL) return ERROR;
    
    //7.将生成的新结点temp数据域赋值e.
    temp->data = e;
    
    //8.将结点temp 的前驱结点为p;
    temp->prior = p;
    //9.temp的后继结点指向p->next;
    temp->next = p->next;
    //10.p的后继结点为新结点temp;
    p->next = temp;
    
    //如果temp 结点不是最后一个结点
    if (*L != temp->next) {
        
        //11.temp节点的下一个结点的前驱为temp 结点
        temp->next->prior = temp;
    } else {

        (*L)->prior = temp;
        
    }
    return OK;
}

注意：插入结点在链表结尾时，需修改头结点的prior = 新结点。

删除

Status LinkListDelete(LinkList *L,int index,ElemType *e) {
    int i = 1;
    LinkList temp = (*L)->next;
    if (*L == NULL) {
        return  ERROR;
    }
    
    //1.如果删除到只剩下首元结点了,则直接将*L置空;
    if(temp->next == *L){
        free(*L);
        (*L) = NULL;
        return OK;
    }
    
    //2.找到要删除的结点
    while (i < index) {
        temp = temp->next;
        i++;
    }

    //3.给e赋值要删除结点的数据域
    *e = temp->data;
    
    //4.修改被删除结点的前驱结点的后继指针
    temp->prior->next = temp->next;
    //5.修改被删除结点的后继结点的前驱指针
    temp->next->prior = temp->prior;
    //6. 删除结点temp
    free(temp);
    
    return OK;
    
}

遍历

Status Display(LinkList L) {
    if (L == NULL) {
        printf("打印的双向循环链表为空!\n\n");
        return ERROR;
    }
    printf("双向循环链表内容:  ");
    
    LinkList p = L->next;
    while (p != L) {
        printf("%d  ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}