数据结构中的双向链表

1.链表的分类

链表的结构非常多样，以下情况组合起来就是8种（2x2x2）链表结构：

 在带头链表中，除了头结点，其他结点均存储有效的数据。

头结点是占位子的，也叫做“哨兵位”。head结点就是头结点。

 循环的链表尾结点不为NULL， 不循环的链表尾结点为NULL

单链表：不带头单向不循环链表

双向链表：带头双向循环链表

双向链表结构相较于单链表来说要复杂一些，但是接口的实现上要比单链表简单很多

双向链表的结点结构：数据+指向下一个结点的指针+指向前一个结点的指针

struct ListNode
{
  int date;
  struct ListNode *next;
  struct ListNode *prev;

}

 2.双向链表的实现

2.1头结点的创建

//创建头节点
LTNode* LTBuyNode(LTDateType x)
{
	LTNode* newnode = (LTNode*)malooc(sizeof(LTNode);
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	newnode->date = x;
	//因为是双向循环，要循环起来，所以头结点要自己指向自己。
	newnode->next = newnode->prev = newnode;
}


//初始化
void LTInit(LTNode** pphead)
{
	//创建一个头结点
	*pphead = LTBuyNode(-1);
}

双向链表为空的情况就是只有一个头结点

2.2插入

传的是一级指针还是二级指针要看pphead指向的结点会不会发生改变，也就是头结点会不会发生改变。

如果发生改变，那么pphead的改变要影响实参，传二级

如果不发生改变，pphead不会影响实参，传一级。

2.2.1尾插

尾插影响的是尾插前一个结点和头结点，改变他们的指向就好了。

先修改插入的结点的指向，比较方便

//插入
//传的是一级指针还是二级指针要看pphead指向的结点会不会发生改变，也就是头结点会不会发生改变。
//如果发生改变，那么pphead的改变要影响实参，传二级
//如果不发生改变，pphead不会影响实参，传一级。
//尾插
void LTPushBack(LTNode* pphead, LTDateType x)
{
    assert(pphead);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	//pphead pphead->prev newnode
	newnode->next = pphead;
	newnode->prev = pphead->prev;

	pphead->prev->next = newnode;
	pphead->prev = newnode;
}

2.2.2头插

头插是在哨兵位与第一个有效结点之间插入数据，不是在哨兵位前插入数据，在哨兵位前插入数据是尾插。

受到影响的有哨兵位，第一个有效节点，还是先改插入newnode的指向。

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDateType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);

	//phead newnode phead->next
	newnode->next = phead->next;
	newnode->prev = phead;

	phead->next->prev = newnode;
	phead->next = newnode;

}

2.3双向链表的打印

双向链表的死循环的，为了让他不死循环，结束条件可以是不等于哨兵位。

//打印
void LTprint(LTNode* phead)
{
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur!=phead)
	{
		printf("%d->", pcur->date);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("\n");
}

2.4判断链表是否为空

//判断链表是否为空
bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	//返回true表示链表为空，返回false表示链表不为空
	//非0表示true，0表示false。
	//如果phead->next == phead，返回1
	//如果phead->next ！= phead，返回0
	return phead->next == phead;
}

2.5删除

不要把哨兵位删除，不会影响哨兵位，一级指针。

还要判断一下链表不为NULL，不然没东西删。

2.5.1尾删

思路：影响到的有尾结点的前一个结点以及哨兵位的结点，改变他们的指向，然后释放尾结点

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	//判断链表是否为NULL
	assert(!LTEmpty(phead));

	//phead prev(del->prev) del(phead->prev)
	LTNode* del = phead->prev;
	LTNode* prev = del->prev;

	prev->next = phead;
	phead->prev = prev;

	free(del);
	del = NULL;

}

2.5.2头删

头删删的是哨兵位后面的结点，

//头删
void LTPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(!LTEmpty(phead));

	//phead del(phead->next) del->next
	LTNode* del = phead->next;
	del->next->prev = phead;
	phead->next = del->next;
	 
	free(del);
	del = NULL;
}

2.6查找

//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDateType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		if (pcur->date == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

2.7在指定位置（pos）之后插入节点

先改变newnode的指向，再改相邻的指向

//在指定位置（pos）之后插入节点
void LTInsert(LTNode* pos, LTDateType x)
{
	assert(pos);

	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);

	//pos pos->prev pos->next
	newnode->prev = pos;
	newnode->next = pos->next;

	pos->next->prev = newnode;
	pos->next = newnode;

}

2.8删除指定位置的结点

//删除指定位置的结点
void LTErase(LTNode* pos)
{
	assert(pos);

	//pos pos->prev pos->next
	pos->prev->next = pos->next;
	pos->next->prev = pos->prev;

	free(pos);
	pos = NULL;

}

2.9销毁

二级指针，因为会影响到哨兵位。

从第一个有效的结点开始销毁。

//销毁
void LTDesTroy(LTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	LTNode* pcur = (*pphead)->next;
	while (pcur!=*pphead)
	{
		LTNode* Next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = Next;
	}
	free(*pphead);
	*pphead = NULL;
	pcur =	NULL;

}

2.10初始化和销毁也可以是一级指针

这样做的目的是为了保证接口的一致性

1.销毁的一级指针

要在.h文件中手动置为NULL

//销毁
void LTDesTroy2(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		LTNode* Next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = Next;
	}
	free(phead);
	pcur = phead = NULL;
}

2.初始化的一级指针

//初始化
LTNode* LTInit2()
{
	LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
	return phead;
}

 第1种方法要提前弄一个plist变量，传他的地址才能调用

第二种可以直接调用。