双向链表

双向链表，又稱為双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。 /* c2-4.h 线性表的双向链表存储结构 */ typedef struct DuLNode { ElemType data; struct DuLNode *prior,*next; }DuLNode,*DuLinkList; /* bo2-5.c 带头结点的双向循环链表(存储结构由c2-4.h定义)的基本操作(14个),包括算法2.18,2.19 */ void InitList(DuLinkList *L) { /* 产生空的双向循环链表L */ *L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); if(*L) (*L)->next=(*L)->prior=*L; else exit(OVERFLOW); } void DestroyList(DuLinkList *L) { /* 操作结果：销毁双向循环链表L */ DuLinkList q,p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=*L) /* p没到表头 */ { q=p->next; free(p); p=q; } free(*L); *L=NULL; } void ClearList(DuLinkList L) /* 不改变L */ { /* 初始条件：L已存在。操作结果：将L重置为空表 */ DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=L) /* p没到表头 */ { q=p->next; free(p); p=q; } L->next=L->prior=L; /* 头结点的两个指针域均指向自身 */ } Status ListEmpty(DuLinkList L) { /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */ if(L->next==L&&L->prior==L) return TRUE; else return FALSE; } int ListLength(DuLinkList L) { /* 初始条件：L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */ int i=0; DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=L) /* p没到表头 */ { i++; p=p->next; } return i; } Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e) { /* 当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR */ int j=1; /* j为计数器 */ DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=L&&j<i) /* 顺指针向后查找，直到p指向第i个元素或p指向头结点 */ { p=p->next; j++; } if(p==L||j>i) /* 第i个元素不存在 */ return ERROR; *e=p->data; /* 取第i个元素 */ return OK; } int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) { /* 初始条件：L已存在，compare()是数据元素判定函数 */ /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */ int i=0; DuLinkList p=L->next; /* p指向第1个元素 */ while(p!=L) { i++; if(compare(p->data,e)) /* 找到这样的数据元素 */ return i; p=p->next; } return 0; } Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) { /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */ /* 否则操作失败，pre_e无定义 */ DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */ while(p!=L) /* p没到表头 */ { if(p->data==cur_e) { *pre_e=p->prior->data; return TRUE; } p=p->next; } return FALSE; } Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) { /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */ /* 否则操作失败，next_e无定义 */ DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */ while(p!=L) /* p没到表头 */ { if(p->prior->data==cur_e) { *next_e=p->data; return TRUE; } p=p->next; } return FALSE; } DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */ { /* 在双向链表L中返回第i个元素的地址。i为0，返回头结点的地址。若第i个元素不存在，*/ /* 返回NULL(算法2.18、2.19要调用的函数) */ int j; DuLinkList p=L; /* p指向头结点 */ if(i<0||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */ return NULL; for(j=1;j<=i;j++) p=p->next; return p; } Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e) { /* 在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e，i的合法值为1≤i≤表长+1 */ /* 改进算法2.18，否则无法在第表长+1个结点之前插入元素 */ DuLinkList p,s; if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */ return ERROR; p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中确定第i个元素前驱的位置指针p */ if(!p) /* p=NULL,即第i个元素的前驱不存在(设头结点为第1个元素的前驱) */ return ERROR; s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); if(!s) return OVERFLOW; s->data=e; s->prior=p; /* 在第i-1个元素之后插入 */ s->next=p->next; p->next->prior=s; p->next=s; return OK; } Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.19 */ { /* 删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素，i的合法值为1≤i≤表长 */ DuLinkList p; if(i<1) /* i值不合法 */ return ERROR; p=GetElemP(L,i); /* 在L中确定第i个元素的位置指针p */ if(!p) /* p=NULL,即第i个元素不存在 */ return ERROR; *e=p->data; p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; free(p); return OK; } void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType)) { /* 由双链循环线性表L的头结点出发，正序对每个数据元素调用函数visit() */ DuLinkList p=L->next; /* p指向头结点 */ while(p!=L) { visit(p->data); p=p->next; } printf("\n"); } void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType)) { /* 由双链循环线性表L的头结点出发，逆序对每个数据元素调用函数visit()。另加 */ DuLinkList p=L->prior; /* p指向尾结点 */ while(p!=L) { visit(p->data); p=p->prior; } printf("\n"); } 高一凡. 《数据结构》算法实现及解析 2004年10月第2版. 西安: 西安电子科技大学出版社. ISBN 9787560611761 （中文）.