【C 数据结构】双向链表

文章目录

  • 【 1. 基本原理 】
  • 【 2. 双向链表的 创建 】
    • 实例 - 输出双向链表
  • 【 3. 双向链表 添加节点 】
  • 【 4. 双向链表 删除节点 】
  • 【 5. 双向链表查找节点 】
  • 【 7. 双向链表更改节点 】
  • 【 8. 实例 - 双向链表的 增删查改 】

【 1. 基本原理 】

  • 表中各节点中都只包含一个指针（游标），且都统一指向直接后继节点，通常称这类链表为 单向链表（或单链表）。
  • 背景
    如果算法中需要大量地找某指定结点的前趋结点，使用单链表无疑是灾难性的，因为单链表更适合 “从前往后” 找，而 “从后往前” 找并不是它的强项。为了能够高效率解决类似的问题，引入双向链表（简称双链表）。
  • 从名字上理解 双向链表，即链表是 “双向” 的，（双向指的是各节点之间的逻辑关系是双向的） 每个节点存在前后两个指针，分别指向前驱节点和后继节点，但通常头指针只设置一个，除非实际情况需要。
    在这里插入图片描述
  • 双向链表中各节点包含以下 3 部分信息：
    • 前指针域：用于指向当前节点的直接前驱节点；
    • 数据域：用于存储数据元素。
    • 后指针域：用于指向当前节点的直接后继节点；
      在这里插入图片描述
  • 双链表的节点结构用 C 语言实现为：
typedef struct line
{struct line * prior; //指向直接前趋int data;struct line * next; //指向直接后继
}line;

【 2. 双向链表的 创建 】

  • 同单链表相比，双链表仅是各节点多了一个用于指向直接前驱的指针域。因此，我们可以在单链表的基础轻松实现对双链表的创建。
  • 需要注意的是，与单链表不同，双链表创建过程中，每创建一个新节点，都要与其前驱节点建立两次联系，分别是：
    • 将新节点的 prior 指针指向直接前驱节点；
    • 将直接前驱节点的 next 指针指向新节点；
  • 创建双向链表的 C 语言实现代码：
line* initLine(line * head)
{head=(line*)malloc(sizeof(line));//创建链表第一个结点（首元结点）head->prior=NULL;head->next=NULL;head->data=1;line * list=head;for (int i=2; i<=3; i++) {//创建并初始化一个新结点line * body=(line*)malloc(sizeof(line));body->prior=NULL;body->next=NULL;body->data=i;list->next=body;//直接前趋结点的next指针指向新结点body->prior=list;//新结点指向直接前趋结点list=list->next;}return head;
}

实例 - 输出双向链表

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//双向链表结构体
typedef struct line 
{struct line* prior;int data;struct line* next;
}line;//双链表的创建函数
line* initLine(line* head)
{//创建一个首元节点，链表的头指针为headhead = (line*)malloc(sizeof(line));//对节点进行初始化head->prior = NULL;head->next = NULL;head->data = 1;//声明一个指向首元节点的指针，方便后期向链表中添加新创建的节点line* list = head;for (int i = 2; i <= 5; i++){//创建新的节点并初始化line* body = (line*)malloc(sizeof(line));body->prior = NULL;body->next = NULL;body->data = i;//新节点与链表最后一个节点建立关系list->next = body;body->prior = list;//list永远指向链表中最后一个节点list = list->next;}//返回新创建的链表return head;
}//输出双链表的函数
void display(line* head)
{line* temp = head;while (temp){//如果该节点无后继节点，说明此节点是链表的最后一个节点if (temp->next == NULL)printf("%d\n", temp->data);elseprintf("%d <-> ", temp->data);temp = temp->next;}
}int main() 
{//创建一个头指针line* head = NULL;//调用链表创建函数head = initLine(head);//输出创建好的链表display(head);//显示双链表的优点printf("链表中第 4 个节点的直接前驱是：%d", head->next->next->next->prior->data);return 0;
}

在这里插入图片描述

【 3. 双向链表 添加节点 】

  • 添加至表头
    将新数据元素添加到表头，只需要将该元素与表头元素建立双层逻辑关系即可。换句话说，假设新元素节点为 temp，表头节点为 head，则需要做以下 2 步操作即可：
    • 新节点与头节点连接：temp->next=head; head->prior=temp;
    • head指向新节点：将 head 移至 temp，重新指向新的表头；

例如，将新元素 7 添加至双链表的表头，则实现过程如图 2 所示：
在这里插入图片描述

  • 添加至表的中间位置
    同单链表添加数据类似，双向链表中间位置添加数据需要经过以下 2 个步骤，如下图所示：
    • 新节点先与其直接后继节点建立双层逻辑关系；
    • 新节点的直接前驱节点与之建立双层逻辑关系；
      在这里插入图片描述
  • 添加至表尾
    与添加到表头是一个道理，更简单，实现过程如下：
    • 找到双链表中最后一个节点；
  • 让新节点与最后一个节点进行双层逻辑关系；
    在这里插入图片描述
  • C 语言实现
line * insertLine(line * head,int data,int add)
{//新建数据域为data的结点line * temp=(line*)malloc(sizeof(line));temp->data=data;temp->prior=NULL;temp->next=NULL;//插入到链表头，要特殊考虑if (add==1) {temp->next=head;head->prior=temp;head=temp;}else{line * body=head;//找到要插入位置的前一个结点bodyfor (int i=1; i<add-1; i++) {body=body->next;}//判断条件为真，说明插入位置为链表尾if (body->next==NULL) {body->next=temp;temp->prior=body;}else{body->next->prior=temp;//新节点后1个节点的前向指针指向新节点temp->next=body->next;//新节点的后向指针指向后一个节点body->next=temp;//新节点前1个节点的后向指针指向新节点temp->prior=body;//新节点的前向指针指向前一个节点}}return head;
}

【 4. 双向链表 删除节点 】

-双链表删除结点时，只需遍历链表找到要删除的结点，然后将该节点从表中摘除即可。

  • 删除元素 2 的操作过程，如下图所示：
    在这里插入图片描述
  • 双向链表删除节点的 C 语言实现代码如下：
//删除结点的函数，data为要删除结点的数据域的值
line * delLine(line * head,int data)
{line * temp=head;//遍历链表while (temp) {//判断当前结点中数据域和data是否相等，若相等，摘除该结点if (temp->data==data) {temp->prior->next=temp->next;temp->next->prior=temp->prior;free(temp);return head;}temp=temp->next;}printf("链表中无该数据元素");return head;
}

【 5. 双向链表查找节点 】

  • 通常，双向链表同单链表一样，都仅有一个头指针。因此，双链表查找指定元素 的实现同单链表类似，都是 从表头依次遍历表中元素。
  • C 语言实现代码为：
//head为原双链表，elem表示被查找元素
int selectElem(line * head,int elem)
{
//新建一个指针t，初始化为头指针 headline * t=head;int i=1;while (t) {if (t->data==elem) {return i;}i++;t=t->next;}//程序执行至此处，表示查找失败return -1;
}

【 7. 双向链表更改节点 】

  • 更改双链表中指定结点数据域的操作是在查找的基础上完成的。实现过程是：通过遍历找到存储有该数据元素的结点，直接更改其数据域即可。
  • 实现此操作的 C 语言实现代码如下：
//更新函数，其中，add 表示更改结点在双链表中的位置，newElem 为新数据的值
line *amendElem(line * p,int add,int newElem)
{line * temp=p;//遍历到被删除结点for (int i=1; i<add; i++) {temp=temp->next;}temp->data=newElem;return p;
}

【 8. 实例 - 双向链表的 增删查改 】

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//双向链表结构体
typedef struct line 
{struct line* prior;int data;struct line* next;
}line;
//双链表的创建
line* initLine(line* head);
//双链表插入元素，add表示插入位置
line* insertLine(line* head, int data, int add);
//双链表删除指定元素
line* delLine(line* head, int data);
//双链表中查找指定元素
int selectElem(line* head, int elem);
//双链表中更改指定位置节点中存储的数据，add表示更改位置
line* amendElem(line* p, int add, int newElem);
//输出双链表的实现函数
void display(line* head);int main() 
{line* head = NULL;//创建双链表head = initLine(head);display(head);//在表中第 3 的位置插入元素 7head = insertLine(head, 7, 3);display(head);//表中删除元素 2head = delLine(head, 2);display(head);printf("元素 3 的位置是：%d\n", selectElem(head, 3));//表中第 3 个节点中的数据改为存储 6head = amendElem(head, 3, 6);display(head);return 0;
}line* initLine(line* head) 
{head = (line*)malloc(sizeof(line));head->prior = NULL;head->next = NULL;head->data = 1;line* list = head;for (int i = 2; i <= 5; i++) {line* body = (line*)malloc(sizeof(line));body->prior = NULL;body->next = NULL;body->data = i;list->next = body;body->prior = list;list = list->next;}return head;
}
line* insertLine(line* head, int data, int add) 
{//新建数据域为data的结点line* temp = (line*)malloc(sizeof(line));temp->data = data;temp->prior = NULL;temp->next = NULL;//插入到链表头，要特殊考虑if (add == 1) {temp->next = head;head->prior = temp;head = temp;}else {line* body = head;//找到要插入位置的前一个结点for (int i = 1; i < add - 1; i++) {body = body->next;}//判断条件为真，说明插入位置为链表尾if (body->next == NULL) {body->next = temp;temp->prior = body;}else {body->next->prior = temp;temp->next = body->next;body->next = temp;temp->prior = body;}}return head;
}
line* delLine(line* head, int data) 
{line* temp = head;//遍历链表while (temp) {//判断当前结点中数据域和data是否相等，若相等，摘除该结点if (temp->data == data) {temp->prior->next = temp->next;temp->next->prior = temp->prior;free(temp);return head;}temp = temp->next;}printf("链表中无该数据元素");return head;
}
//head为原双链表，elem表示被查找元素
int selectElem(line* head, int elem) 
{//新建一个指针t，初始化为头指针 headline* t = head;int i = 1;while (t) {if (t->data == elem) {return i;}i++;t = t->next;}//程序执行至此处，表示查找失败return -1;
}
//更新函数，其中，add 表示更改结点在双链表中的位置，newElem 为新数据的值
line* amendElem(line* p, int add, int newElem) 
{line* temp = p;//遍历到被删除结点for (int i = 1; i < add; i++) {temp = temp->next;}temp->data = newElem;return p;
}
//输出链表的功能函数
void display(line* head) 
{line* temp = head;while (temp) {if (temp->next == NULL) {printf("%d\n", temp->data);}else {printf("%d->", temp->data);}temp = temp->next;}
}

在这里插入图片描述

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/news/809565.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

【算法练习】30：快速排序学习笔记

【算法练习】30：快速排序学习笔记

一、快速排序的算法思想 原理&#xff1a;快速排序基于分治策略。它的基本思想是选择一个元素作为“基准”&#xff0c;将待排序序列划分为两个子序列&#xff0c;使得左边的子序列中的所有元素都小于基准&#xff0c;右边的子序列中的所有元素都大于基准。这个划分操作被称为分…
阅读更多...
2024年 最火的Python学习路线

2024年 最火的Python学习路线

写在前面&#xff1a;Python是一种广泛使用的高级编程语言&#xff0c;以其简洁易读的代码和强大的库支持而受到开发者的青睐。作为一名刚开始学习Python的新手&#xff0c;或许您会对如何系统地学习这门语言感到困惑。接下来&#xff0c;我将为您提供一个详细的Python学习路线…
阅读更多...
Elasticsearch部署安装

Elasticsearch部署安装

环境准备 Anolis OS 8 Firewall关闭状态&#xff0c;端口自行处理 Elasticsearch&#xff1a;7.16.1&#xff08;该版本需要jdk11&#xff09; JDK&#xff1a;11.0.19 JDK # 解压 tar -zxvf jdk-11.0.19_linux-x64_bin.tar.gz# 编辑/etc/profile vim /etc/profile# 加入如下…
阅读更多...
Halcon颜色抽取-多产品颜色（MLP）

Halcon颜色抽取-多产品颜色（MLP）

前言 //颜色抽取&#xff0c;单产品多区域 https://blog.csdn.net/m0_51559565/article/details/135216905由于在颜色抽取上面&#xff0c;我已经发了一篇博客了&#xff0c;是单产品多区域的情况。所以对于细分原理上就不过多的描述了。 本文主要是针对多产品多颜色的情况进行…
阅读更多...
VSCode 作者插件大全

VSCode 作者插件大全

01. Chinese (Simplified) (简体中文) 02. C/C Themes 03. GitHub Copilot 04. GitHub Copilot Chat 05. Remote - SSH 06. Remote - SSH: Editing Configuration Files 07. Remote Explorer 08. VS Code Speech 09. vscode-icons 10. C/C 11. C/C Extension Pack 1…
阅读更多...
代码随想录刷题随记19-二叉树8

代码随想录刷题随记19-二叉树8

代码随想录刷题随记19-二叉树8 235. 二叉搜索树的最近公共祖先 leetcode 因为是有序树&#xff0c;所以 如果 中间节点是 q 和 p 的公共祖先&#xff0c;那么 中节点的数组 一定是在 [p, q]区间的。即 中节点 > p && 中节点 < q 或者 中节点 > q &&…
阅读更多...
中科软面试题

中科软面试题

1、用户注册登录这一块用了哪些技术&#xff1f;数据库主要涉及那些表&#xff1f; 用了BCrypt加密算法&#xff0c;jwt生成token&#xff0c;网关实现全局过滤器校验token&#xff0c;还用了拦截器&#xff0c;获取在网关是指到请求头的userid存到threadlocal里面&#xff0c…
阅读更多...
模型训练-保存训练数据

模型训练-保存训练数据

1.目的 找到一个可运行的代码&#xff0c;可以每个epoch打印训练数据&#xff0c;但是不会保存。因为在改进模型需要这些训练数据进行对比&#xff0c;所以需要将每个epoch的训练数据保存下来&#xff0c;写到一个文件中。 2.解决方案 直接问ChatGPT&#xff0c;提示词如下&…
阅读更多...
SpringMVC原理及工作流程

SpringMVC原理及工作流程

组件 SpringMVC的原理主要基于它的各个组件之间的相互协作交互&#xff0c;从而实现了Web请求的接收&#xff0c;处理和响应。 它的组件有如下几个&#xff1a; DispatcherServlet前端控制器 HandlerMapping处理器映射器 Controller处理器 ModelAndView ViewResolver视图…
阅读更多...
0基础刷图论最短路 3（从ATcoder 0分到1800分）

0基础刷图论最短路 3（从ATcoder 0分到1800分）

AT最短路刷题3&#xff08;本文难度rated 1200~ 1400&#xff09; 题目来源&#xff1a;Atcoder 题目收集&#xff1a; https://atcoder-tags.herokuapp.com/tags/Graph/Shortest-Path &#xff08;里面按tag分类好了Atcoder的所有题目&#xff0c;类似cf&#xff09; &#x…
阅读更多...
Ubuntu22.04安装ffmpeg（v7.0）

Ubuntu22.04安装ffmpeg（v7.0）

需下载文件&#xff1a;ffmpeg-7.0.tar.gz 安装步骤 1. 创建目录 mkdir -p /ffmpeg && cd ffmpeg2. 下载文件 wget https://ffmpeg.org/releases/ffmpeg-7.0.tar.gz3. 解压 tar -zxvf ffmpeg-7.0.tar.gz && cd ffmpeg-7.04. 安装环境依赖 官网说明&#…
阅读更多...
练习题（2024/4/11）

练习题（2024/4/11）

1每日温度 给定一个整数数组 temperatures &#xff0c;表示每天的温度&#xff0c;返回一个数组 answer &#xff0c;其中 answer[i] 是指对于第 i 天&#xff0c;下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高&#xff0c;请在该位置用 0 来代替。 示例 1: 输入…
阅读更多...
Leetcode刷题之消失的数字（C语言版）

Leetcode刷题之消失的数字（C语言版）

Leetcode刷题之消失的数字&#xff08;C语言版&#xff09; 一、题目描述二、题目解析 一、题目描述 数组nums包含从0到n的所有整数&#xff0c;但其中缺了一个。请编写代码找出那个缺失的整数。你有办法在O(n)时间内完成吗&#xff1f; 注意&#xff1a;本题相对书上原题稍作…
阅读更多...
STM32 文档整理

STM32 文档整理

//***********************************************************************************************************// 英文缩写名称NVIC嵌套向量中断控制器SysTick系统滴答定时器RCC复位和时钟控制GPIO通用IO口AFIO复用IO口EXTI外部中断TIM定时器ADC模数转换器DMA直接内存访…
阅读更多...
Java中实现监听UDP协议的指定端口并收到数据按照十六进制输出

Java中实现监听UDP协议的指定端口并收到数据按照十六进制输出

场景 对接协议中需要监听UDP协议的指定端口并监听数据&#xff0c;且数据格式为十六进制。 如果是在linux服务上&#xff0c;可以快速通过C或者python脚本等方式实现。 这里使用Java代码实现&#xff0c;可便于后续做其他存储数据等的扩展&#xff0c;且只需要在服务器上安装…
阅读更多...
华为OD七日集训第6期 - 按算法分类，由易到难，循序渐进，玩转OD

华为OD七日集训第6期 - 按算法分类，由易到难，循序渐进，玩转OD

目录 一、适合人群二、本期训练时间三、如何参加四、七日集训第 6 期五、精心挑选21道高频经典题目&#xff0c;作为入门。第1天、逻辑分析第2天、双指针第3天、滑动窗口第4天、二叉树第5天、矩阵第6天、分治递归第7天、深度优先搜索 大家好&#xff0c;我是哪吒。 最近一直在…
阅读更多...
《安静的力量》探寻自我的心灵之旅，找到内心的宁静和真正的幸福 - 三余书屋 3ysw.net

《安静的力量》探寻自我的心灵之旅，找到内心的宁静和真正的幸福 - 三余书屋 3ysw.net

安静的力量&#xff1a;通往止境的冒险 大家好&#xff0c;今天我们要解读的书籍是《安静的力量》。让我们先设想一个画面&#xff1a;在纽约曼哈顿&#xff0c;紧邻繁华的时代广场&#xff0c;一位29岁的青年在他的公寓里工作。这里毗邻纽约最富有人群的聚居区&#xff0c;而…
阅读更多...
Windows Edge 兼容性问题修复：提升用户体验的关键步骤

Windows Edge 兼容性问题修复：提升用户体验的关键步骤

&#x1f31f; 前言 欢迎来到我的技术小宇宙&#xff01;&#x1f30c; 这里不仅是我记录技术点滴的后花园&#xff0c;也是我分享学习心得和项目经验的乐园。&#x1f4da; 无论你是技术小白还是资深大牛&#xff0c;这里总有一些内容能触动你的好奇心。&#x1f50d; &#x…
阅读更多...
如何设置MySQL的IP白名单

如何设置MySQL的IP白名单

当我们谈论设置MySQL数据库的IP白名单时&#xff0c;我们通常是在指定哪些IP地址被允许连接到数据库服务器。这是一种安全措施&#xff0c;可确保只有受信任的主机可以访问数据库。以下是一个分步指南&#xff0c;以及如何设置MySQL的IP白名单的说明。 步骤1: 登录到MySQL服务…
阅读更多...
Django框架的基础知识

Django框架的基础知识

Django&#xff08;英文发音&#xff1a;dʒŋgəʊ&#xff09;是一个开放源代码的Web应用框架&#xff0c;使用高性能的Python语言编写而成。Django框架的诞生&#xff0c;最初是用来开发和管理Lawrence Publishing Group&#xff08;劳伦斯出版集团&#xff09;旗下的新闻网…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023