C语言线性表之双链表详解
定义
1.删除
2.插入
3.建立
4.查找
总结
定义链表是通过一组任意的存储单元来存储线性表中的数据元素，每一个结点包含两个域：存放数据元素信息的域称为数据域，存放其后继元素地址的域称为指针域。因此n个元素的线性表通过每个结点的指针域连接成了一个“链条”，称为链表。若此链表的每个结点中包含两个指针域，则被称为双链表。
双链表的结点结构定义如下：
typedef struct node
{
DataType data;
struct node *llink;
struct node *rlink;
} DLinkList;
像单链表一样，需要一个类似于“头结点”一样的结点（记为rear），其数据域为空，指针域的llink指针指向表头结点，rlink指针指向表尾结点。而表头结点的llink指针指向NULL，表尾结点的rlink指针指向NULL。
1.删除假设结点p是待删除结点，我们只需让p的前一个结点的rlink指针（p->llink->rlink）指向p的后一个结点（p->rlink)，并让p的后一个结点的llink指针（p->rlink->llink）指向p的前一个指针（p->llink），然后释放p所占内存空间，即可完成删除操作。因为这是双链表的删除算法，因此待删除结点在表头或表尾会有略微的区别，但只要抓住核心算法：
p->llink->rlink = p->rlink; p->rlink->llink = p->llink; free(p);
再对表头表尾结点进行特殊处理（改变rear指针的指针域）即可。
双链表删除算法示例如下：
int DeleteDLinkList(DLinkList *rear, DLinkList *p)
/*在双链表删除结点p，成功返回1，否则返回0*/
{
DLinkList *q = p->rlink, *s = p->llink;/*q指向p的后继，s指向p的前继*/
if (s!=NULL && q==NULL)/*删除的是最后一个结点*/
{
rear->rlink = p->llink;
p->llink->rlink = p->rlink;
free(p);
return 1;
}
if (s==NULL && q!=NULL)/*删除的是第一个结点*/
{
rear->llink = p->rlink;
p->rlink->llink = p->llink;
free(p);
return 1;
}
if (s==NULL & q==NULL)/*双链表只有一个结点*/
{
rear->rlink = rear->llink = NULL;
free(p);
return 1;
}
if (s!=NULL && q!=NULL)
{
p->llink->rlink = p->rlink;
p->rlink->llink = p->llink;
free(p);
return 1;
}
return 0;
}
2.插入
假设要把结点q插入到结点p与p的后一个结点之间，需要①先令q的llink指针（q->llink）和rlink指针（q->rlink）分别指向p和p的后一个结点（p->rlink），②再令p的后一个结点的llink指针（p->rlink->llink）指向q，③p的rlink指针（p->rlink）指向q。稍加分析可知，若①②③三个步骤顺序错误，则无法完成插入。用代码表示就是：
q->llink = p; q->rlink = p->rlink; p->rlink->llink = q; p->rlink = q;
同样地，若要在表头或表尾插入元素，则紧抓住核心算法稍作改变，并改变rear的指针域即可。
双链表插入算法示例如下：
int Insert(DLinkList *rear, DLinkList *p, DataType x)
{
DLinkList *q = (DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
if (q == NULL)
return 0;
q->data = x;/*数据域赋值*/
if (p->rlink == NULL)/*在表尾插入元素*/
{
rear->rlink = q;
q->llink = p;
q->rlink = p->rlink;
p->rlink = q;
return 1;
}
if (p == rear)/*若p为rear，认为在表头插入元素*/
{
q->llink = rear->llink->llink;
q->rlink = rear->llink;
rear->llink->llink = q;
rear->llink = q;
return 1;
}
q->llink = p;
q->rlink = p->rlink;
p->rlink->llink = q;
p->rlink = q;
return 1;
}
3.建立
利用前面所讲在表尾插入元素的办法，我们可以每建立一个新结点就将其插入到表尾。当刚开始建立双链表时，让rear的llink指针（rear->llink）指向表头结点，并让表头结点指向NULL；当建立结束时，让rear的rlink指针（rear->rlink）指向最后一个结点，即可完成双链表的建立。
DLinkList *CreateDLinkList()
{
DLinkList *rear, *p, *q;
rear = (DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
p = (DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
if (rear==NULL || p==NULL)
{
free(rear);
free(p);
return NULL;
}
DataType x;
scanf(&x);
p->data = x;
rear->llink = p;
p->llink = NULL;
p->rlink = NULL;
scanf(&x);
while (x != flag)/*flag为建立结束的标志*/
{
q = (DLinkList *)malloc(sizeof(DLinkList));
if (q == NULL)
{
DLinkList *pr;
p = rear->llink;
while (p != NULL)
{
pr = p->rlink;
free(p);
p = pr;
}
free(rear);
return NULL;
}
q->data = x;
q->llink = p;
q->rlink = NULL;
p->rlink = q;
scanf(&x);
}
rear->rlink = q;
return rear;
}
4.查找
相对于单链表，双链表的优势是可以实现双向的查找。假设让指针p和指针q分别从表头和表尾向中间遍历双链表的每一个结点，当p==q或p->llink==q时认为已遍历结束。
DLinkList *SearchDLinkList(DLinkList *rear, DataType x)
{
DLinkList *p = rear->llink, *q = rear->rlink;
while (p->data!=x && q->data!=x)
{
p = p->rlink;
q = q->llink;
if (p==q || p->llink==q)
break;
}
if (p->data == x)
return p;
else if (q->data == x)
return q;
else
return NULL;
}
总结
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