数据结构(三)——双向链表的介绍以及实现

前言

前面两期数据结构的文章我们介绍了顺序表和单向链表,那么本篇博文我们将来了解双向链表,作为最好用的一种链表,双向链表有什么特殊之处呢,接下来就让我们一起了解一下吧。

下面是前两篇数据结构的文章:

数据结构(一)——顺序表的介绍

 数据结构(二)——链表的介绍以及单链表的实现

双向链表的概念

什么是双向链表呢?实际上,双向链表全称是带头双向循环链表,是一种最复杂但最好用的一种链表形式,它不同于单项链表,它拥有一个头节点,正是由于头节点的存在,弥补了单项链表尾插的不便,同时它拥有两个指针,分别指向前驱和后继,从而方便链表进行数据的挪动等操作。

双向链表的实现

1.定义

目录

前言

双向链表的概念

双向链表的实现

1.定义

2.双向链表接口定义

1.初始化

2.销毁

4.打印

5.尾插/尾删

6.头插/头删

7.任意位置插入/删除

8.查找

小结


typedef int LTDataType;
typedef struct LTNode
{struct LTNode* next;struct LTNode* prev;LTDataType x;
}LTNode;

双向链表的定义如上所示,我们发现,在这个结构体内,我们定义了两个结构体指针,分别指向结构体变量(双向链表)的前驱和后继节点,后续我们将通过这个结构体指针完成链表的头插,尾插等一系列操作。

2.双向链表接口定义

接下来我们将定义一系列链表的接口,通过这些函数,我们将完成链表的初始化、销毁、头插、尾插、头删、尾删、打印等一系列操作。

//链表的初始化
void LTInit(LTNode** pphead);
LTNode* LTInit();
//链表的销毁
void LTDestroy(LTNode* phead);
//链表的打印
void LTPrint(LTNode* phead);//链表的尾插
void LTPushBack(LTNode* phead,LTDataType x);
//链表的头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);//链表的尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);
//链表的头删
void LTPopFront(LTNode* phead);//在指定位置之后插入
void LTInsert(LTNode* pos, LTNode* phead);
//删除指定位置的节点
void LTErase(LTNode* pos);//查找一个值返回相应节点
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);

 从上述节点的定义我们发现,不同于单向链表,我们传的大多是一级指针,这是为什么呢?原因在于,双向链表多了一个哨兵位,当链表中只有哨兵位时我们称之为空链表,即哨兵位是不能删除的,而我们大多数操作是不会改变哨兵位的,所以只需要传一级指针。

1.初始化

我们看到,我们给出了两种链表的初始化方式一种是传二级指针,一种则是通过返回值接收,下面我们将实现代码如下:

void LTInit(LTNode** pphead)
{*pphead = (LTDataType*)malloc(sizeof(LTNode));if (*pphead == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}(*pphead)->a = -1;(*pphead)->next = (*pphead)->prev = *pphead;
}

首先是二级指针初始化,我们看到,对二级指针解引用我们可以拿到这个地址,然后malloc一块空间,最后让前驱节点和后继节点都指向自己,这样我们就完成了链表的初始化。但是细心观察我们发现,这一段代码的逻辑是先开一块新的节点,然后再完成初始化,后续我们对链表的插入修改还要用到这一段逻辑,因此我们可以把这个逻辑写成申请节点的函数,这样既减少了代码量,还提高了可读性,所以就有了第二种初始化方式,代码如下:

LTNode* LTBuyNode(LTDataType x)
{//申请一个新的节点LTNode* newnode = (LTDataType*)malloc(sizeof(LTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->a = x;//让新节点的next prev指针指向自己newnode->next = newnode->prev = newnode;return newnode;
}
LTNode* LTInit()
{LTNode* phead = LTBuyNode(-1);return phead;
}

2.销毁

由于链表的每个节点不是连续的,所以我们需要循环销毁每一个节点,有了这个逻辑,我们就可以写下如下代码:

void LTDestroy(LTNode* phead)
{assert(phead);//pcur指向第一个节点LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){//记录下一个节点LTNode* next = pcur->next;//销毁该节点free(pcur);//让pcur指向下一个节点pcur = next;}//销毁哨兵位头节点free(phead);phead = NULL;
}

4.打印

与链表销毁类似,打印每个节点的值都是先找到该节点,然后再将该节点的值打印出来,因此我们可以写下如下代码:

void LTPrint(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){printf("%d->", pcur->a);pcur = pcur->next;}printf("\n");
}

5.尾插/尾删

链表插入删除的关键是改变节点的指针,对于尾插而言,我们实际上是将该节点插入哨兵位的前面;对于尾删而言,我们实际上是删除的是哨兵位的前驱节点。因此改变指针指向实际上就是改变哨兵位前驱和后继节点的指向。代码如下:

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);newnode->next = phead;newnode->prev = phead->prev;phead->prev->next = newnode;phead->prev = newnode;
}
//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTNode* del = phead->next;LTNode* prve = phead->next->prev;phead->prev = prve;prve->next=phead;free(del);del = NULL;
}

6.头插/头删

//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);newnode->next = phead->next;newnode->prev = phead;phead->next = newnode;phead->next->prev = newnode;
}
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);LTNode* prve = phead->next;LTNode* del = phead->next->next;phead->next = del;del->prev = phead;free(prve);prve = NULL;
}

这里有个小技巧,在我们插入时,我们可以先让新节点的前驱和后继节点指向相应位置,改变其他指针的指向

7.任意位置插入/删除

我们在有了前面插入删除的逻辑之后,我们可以用相同的逻辑如法炮制,就可以很快写出任意位置插入删除的代码:

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);LTNode* newnode = LTBuyNode(x);newnode->next = pos->next;newnode->prev = pos;pos->next->prev = newnode;pos->next = newnode;
}
void LTErase(LTNode* pos)
{assert(pos);pos->next->prev = pos->prev;pos->prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;
}

8.查找

查找的逻辑十分简单,通过遍历链表,找到相应元素,然后返回当前节点,如果没有找到,就返回空,代码如下:

LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* pcur = phead->next;while (pcur != phead){if (pcur->a == x){return pcur;}}return NULL;
}

小结

冰冻三尺非一日之寒,在之后的日子里我会持续更新与数据结构相关的内容,如果喜欢的话希望能够点赞关注加转发,您的支持就是对我最大的鼓励,同时也希望在学习路上的你能够坚持下去,半山腰很挤,我想去山顶看看。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/62721.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Oracle--表空间Tablespace

在 Oracle 数据库中,表空间(Tablespace) 是一种逻辑存储结构,用于组织和管理数据库中物理存储数据文件的方式。以下是表空间相关操作的详细介绍,包括创建、修改、删除、查询以及常见问题处理。 1. 表空间的作用 提供逻…

cmake一些常用指令

cmake常用的一些命令 推荐网址:CMake 保姆级教程(上) | 爱编程的大丙 cmake_minimum_required(VERSION 3.0) project(CALC) # 增加-stdc11 set(CMAKE_CXX_STANDARD 11) # 指定输出的路径 set(HOME ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}) # 可执行文…

面阵相机的使用和注意事项

引言 面阵相机(Area Scan Camera)是一种广泛应用于工业视觉、医学成像、安防监控以及科研领域的图像采集设备。与线扫相机不同,面阵相机的传感器包含多行像素(例如1280x1024、1920x1080等),能够在一个曝光…

损失函数分类

1. NLLLoss(负对数似然损失) 定义: 直接对预测的概率 p(yi) 的负对数求平均。通常配合 Softmax 使用,输入为对数概率。 优点: 对离散分类问题效果良好。更灵活,用户可以自行计算 Softmax。 缺点&#x…

python冒号是什么意思

例如: user: User User.objects.filter(iddata.get(uid)).first() 变量名后面的冒号是:类型注解,3.6以后加入的,冒号右边是类型,仅仅是注释,有些鸡肋。 变量注释的语法:注释变量类型,明确指出…

ESLint v9.0.0 新纪元:探索 eslint.config.js 的奥秘 (4)

从 v9.0.0 开始,官方推荐的配置文件格式是 eslint.config.js,并且支持 ESM 模块化风格,可以通过 export default 来导出配置内容。 // eslint.config.js export default [{rules: {semi: "error","prefer-const": "…

【Vue3】【Naive UI】< a >标签

【Vue3】【Naive UI】< a >标签 超链接及相关属性其他属性 【VUE3】【Naive UI】&#xff1c;NCard&#xff1e; 标签 【VUE3】【Naive UI】&#xff1c;n-button&#xff1e; 标签 【VUE3】【Naive UI】&#xff1c;a&#xff1e; 标签 <a> 标签HTML中的一个锚&…

打字指法和键盘按键功能简介

打字指法和键盘按键功能简介 一、打字指法简介&#xff08;附视频演示&#xff09; 基本要领和练习步骤&#xff1a; 手指位置&#xff1a;正常情况下&#xff0c;大拇指放在空格键上&#xff0c;其余四个手指分别放在 ASDF 和 JKL; 键上。 打字姿势&#xff1a;打字时手指…

H3C ACL实验

实验拓扑 实验需求 按照图示配置 IP 地址全网路由互通在 SERVER1 上配置开启 TELNET 和 FTP 服务配置 ACL 实现如下效果 192.168.1.0/24网段不允许访问 192.168.2.0/24 网段&#xff0c;要求使用基本 ACL 实现 PC1 可以访问 SERVER1 的 TELNET 服务&#xff0c;但不能访问 FTP…

【热门主题】000077 物联网智能项目:开启智能未来的钥匙

前言&#xff1a;哈喽&#xff0c;大家好&#xff0c;今天给大家分享一篇文章&#xff01;并提供具体代码帮助大家深入理解&#xff0c;彻底掌握&#xff01;创作不易&#xff0c;如果能帮助到大家或者给大家一些灵感和启发&#xff0c;欢迎收藏关注哦 &#x1f495; 目录 【热…

网络安全-网络安全审计

网络安全审计是为了确保网络系统的安全性和完整性&#xff0c;防范潜在的网络攻击和数据泄露风险。 审计步骤&#xff1a; 1.确定审计目标&#xff1a;明确审计的目的和范围&#xff0c;例如审计网络设备、服务器、应用程序或数据库等。 2.收集信息&#xff1a;收集审计范围…

AIGC时代 | 如何从零开始学网页设计及3D编程

文章目录 一、网页设计入门1. 基础知识2. 学习平台与资源3. 示例代码&#xff1a;简单的HTMLCSSJavaScript网页 二、3D编程入门1. 基础知识2. 学习平台与资源3. 示例代码&#xff1a;简单的Unity 3D游戏 《编程真好玩&#xff1a;从零开始学网页设计及3D编程》内容简介作者简介…

Java并发07之ThreadLocal

文章目录 1 ThreadLocal原理2 内部结构3 内存泄露问题4 entry的key为什么被设计为弱引用 1 ThreadLocal原理 ThreadLocal类用来提供线程内部的局部变量。这种变量在多线程环境下访问时能保证各个线程的变量相对独立于其他线程内的变量。ThreadLocal实例通常来说都是private st…

Redis设计与实现第17章 -- 集群 总结1(节点 槽指派)

集群通过分片sharding来进行数据共享&#xff0c;并提供复制和故障转移功能。 17.1 节点 一个Redis集群通常由多个节点node组成&#xff0c;刚开始每个节点都是相互独立的&#xff0c;必须将各个独立的节点连接起来&#xff0c;才能构成一个包含多个节点的集群。通过CLUSTER …

HarmonyOS4+NEXT星河版入门与项目实战(25)------UIAbility启动模式(文档编辑案例)

文章目录 1、启动模式2、Specified启动模式实现步骤3、文档编辑案例1、文件创建2代码实现3、Statge 创建4、添加配置1、启动模式 Singleton启动模式: 每个 UIAbility 只存在一个实例,是默认的启动模式,任务列表中只会存在一个相同的 UIAbilityStandard启动模式: 每次启动 U…

python股票数据分析(Pandas)练习

需求&#xff1a; 使用pandas读取一个CSV文件&#xff0c;文件内容包括股票名称、价格和交易量。完成以下任务&#xff1a; 找出价格最高的股票&#xff1b; 计算总交易量&#xff1b; 绘制价格折线图。 代码实现&#xff1a; import pandas as pd import matplotlib.pyplot …

【软考速通笔记】系统架构设计师⑨——软件可靠性基础知识

文章目录 一、前言二、软件可靠性基础概念三、软件可靠性建模方法四、软件可靠性设计4.1 容错设计4.2 检错设计4.3 降低复杂度设计4.4 系统配置设计 五、软件可靠性测试 一、前言 笔记目录大纲请查阅&#xff1a;【软考速通笔记】系统架构设计师——导读 二、软件可靠性基础概念…

鸿蒙NEXT元服务:论如何免费快速上架作品

【引言】天下武功&#xff0c;唯快不破。 本文讨论如何免费且以最快速度上架自己的作品。 作者以自己从零开始到提交发布审核一共俩小时的操作流程分享给大家作参考。 【1】立项选择 结论&#xff1a;元服务&#xff0c;单机&#xff0c;工具类&#xff08;非游戏&#xff…

el-select 修改样式

这样漂亮的页面&#xff0c;搭配的却是一个白色风格的下拉框 &#xff0c;这也过于刺眼。。。 调整后样式为&#xff1a; 灯红酒绿总有人看着眼杂&#xff0c;但将风格统一终究是上上选择。下面来处理这个问题。 分为两部分。 第一部分&#xff1a;是修改触发框的样式 第二部…

python数据分析之爬虫基础:爬虫介绍以及urllib详解

前言 在数据分析中&#xff0c;爬虫有着很大作用&#xff0c;可以自动爬取网页中提取的大量的数据&#xff0c;比如从电商网站手机商品信息&#xff0c;为市场分析提供数据基础。也可以补充数据集、检测动态变化等一系列作用。可以说在数据分析中有着相当大的作用&#xff01;…