雙向鏈表也叫雙鏈表，是鏈表的一種，它的每個數據結點中都有兩個指針，分別指向直接後繼和直接前驅。所以，從雙向鏈表中的任意一個結點開始，都可以很方便地訪問它的前驅結點和後繼結點。一般我們都構造雙向循環鏈表。
鏈表的操作
線性表的雙向鏈表存儲結構
typedef struct DuLNode { ElemType data; struct DuLNode *prior,*next; }DuLNode,*DuLinkList;
帶頭結點的雙向循環鏈表的基本操作
void InitList(DuLinkList *L) { /* 產生空的雙向循環鏈表L */ *L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); if(*L) (*L)->next=(*L)->prior=*L; else exit(OVERFLOW); }
銷燬雙向循環鏈表L
void DestroyList(DuLinkList *L) { DuLinkList q,p=(*L)->next; /* p指向第一個結點 */ while(p!=*L) /* p沒到表頭 */ { q=p->next; free(p); p=q; } free(*L); *L=NULL; }
重置鏈表爲空表
void ClearList(DuLinkList L) /* 不改變L */ { DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一個結點 */ while(p!=L) /* p沒到表頭 */ { q=p->next; free(p); p=q; } L->next=L->prior=L; /* 頭結點的兩個指針域均指向自身 */ }
驗證是否爲空表
Status ListEmpty(DuLinkList L) { /* 初始條件：線性表L已存在 if(L->next==L&&L->prior==L) return TRUE; else return FALSE; }
計算表內元素個數
int ListLength(DuLinkList L) { /* 初始條件：L已存在。操作結果： */ int i=0; DuLinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */ while(p!=L) /* p沒到表頭 */ { i++; p=p->next; } return i; }
賦值
Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e) { /* 當第i個元素存在時，其值賦給e並返回OK，否則返回ERROR */ int j=1; /* j爲計數器 */ DuLinkList p=L->next; /* p指向第一個結點 */ while(p!=L&&j<i) { p=p->next; j++; } if(p==L||j>i) /* 第i個元素不存在 */ return ERROR; *e=p->data; /* 取第i個元素
*/ return OK; }
查找元素
int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) { /* 初始條件：L已存在，compare()是數據元素判定函數 */ /* 操作結果：返回L中第1個與e滿足關係compare()的數據元素的位序。 */ /* 若這樣的數據元素不存在，則返回值爲0 */ int i=0; DuLinkList p=L->next; /* p指向第1個元素 */ while(p!=L) { i++; if(compare(p->data,e))
/* 找到這樣的數據元素 */ return i; p=p->next; } return 0; }
查找元素前驅
Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) { /* 操作結果：若cur_e是L的數據元素，且不是第一個，則用pre_e返回它的前驅， */ /* 否則操作失敗，pre_e無定義 */ DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2個元素 */ while(p!=L) /* p沒到表頭 */ { if(p->data==cur_e) { *pre_e=p->prior->data; return
TRUE; } p=p->next; } return FALSE; }
查找元素後繼
Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) { /* 操作結果：若cur_e是L的數據元素，且不是最後一個，則用next_e返回它的後繼， */ /* 否則操作失敗，next_e無定義 */ DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2個元素 */ while(p!=L) /* p沒到表頭 */ { if(p->prior->data==cur_e) { *next_e=p->data; return
TRUE; } p=p->next; } return FALSE; }
查找元素地址
DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */ { /* 在雙向鏈表L中返回第i個元素的地址。i爲0，返回頭結點的地址。若第i個元素不存在，*/ /* 返回NULL */ int j; DuLinkList p=L; /* p指向頭結點 */ if(i<0||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */ return NULL; for(j=1;j<=i;j++) p=p->next; return p; }
元素的插入
Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e) { /* 在帶頭結點的雙鏈循環線性表L中第i個位置之前插入元素e，i的合法值爲1≤i≤表長+1 */ /* 改進算法2.18，否則無法在第表長+1個結點之前插入元素 */ DuLinkList p,s; if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */ return ERROR; p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中確定第i個元素前驅的位置指針p */ if(!p)
/* p=NULL,即第i個元素的前驅不存在(設頭結點爲第1個元素的前驅) */ return ERROR; s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); if(!s) return OVERFLOW; s->data=e; s->prior=p; /* 在第i-1個元素之後插入 */ s->next=p->next; p->next->prior=s; p->next=s; return OK; }
元素的刪除
Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e) { /* 刪除帶頭結點的雙鏈循環線性表L的第i個元素，i的合法值爲1≤i≤表長 */ DuLinkList p; if(i<1) /* i值不合法 */ return ERROR; p=GetElemP(L,i); /* 在L中確定第i個元素的位置指針p */ if(!p) /* p=NULL,即第i個元素不存在 */ return ERROR; *e=p->data; p->prior->next=p->next; p->next->prior=p->prior; free(p); return
OK; }
正序查找
void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType)) { /* 由雙鏈循環線性表L的頭結點出發，正序對每個數據元素調用函數visit() */ DuLinkList p=L->next; /* p指向頭結點 */ while(p!=L) { visit(p->data); p=p->next; } printf("\n"); } void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
逆序查找
{ /* 由雙鏈循環線性表L的頭結點出發，逆序對每個數據元素調用函數visit()。另加 */ DuLinkList p=L->prior; /* p指向尾結點 */ while(p!=L) { visit(p->data); p=p->prior; } printf("\n"); }
