数据结构-＞双向链表带你体验开火车（哨兵）与拼接火车（应用）厢的乐趣

✅作者简介：大家好，我是橘橙黄又青，一个想要与大家共同进步的男人😉😉

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目的：学习双向带头链表的增，删，查，销毁。

1.🍎 双向链表的结构

注意：这⾥的“带头”跟前⾯我们说的“头节点”是两个概念，实际前⾯的在单链表阶段称呼不严 谨，但是为了同学们更好的理解就直接称为单链表的头节点。 带头链表⾥的头节点，实际为“哨兵位”，哨兵位节点不存储任何有效元素，只是站在这⾥“放哨 的”

 哨兵位”存在的意义： 遍历循环链表避免死循环。

结构图解：

 代码：

2. 🍎双向链表的实现

双向链表的定义结构：

链表空间申请节点，和初始化： 

2.1🍎🍎哨兵位的申请

2.2🍎🍎带头双向链表打印 

我们来分析分析：

 代码：

这里补充一下：为什么是传值？因为临时拷贝一份打印就行，不用打印链表。

 2.3🍎🍎双向链表的头插

2.4🍎🍎双向链表的尾插 

尾插一个val尾x的元素

 2.5🍎🍎双向链表的头删

 2.6🍎🍎双向链表的尾删

2.7🍎🍎双线链表的查找 

2.8🍎🍎双向链表在指定位置插入

2.9🍎🍎双向链表删除指定位置节点

2.10🍎🍎 双向链表销毁 

3.🍎项目代码

Test.c

#include"List.h"
void ListTest01() {
	//LTNode* plist = NULL;
	//LTInit(&plist);

	LTNode* plist = LTInit();
	//尾插
	//LTPushBack(plist, 1);
	//LTPushBack(plist, 2);
	//LTPushBack(plist, 3);
	//LTPushBack(plist, 4);
	//LTPrint(plist);
	//头插
	LTPushFront(plist, 1);
	LTPushFront(plist, 2);
	LTPushFront(plist, 3);
	LTPushFront(plist, 4);
	LTPrint(plist);       //4->3->2->1->

	//
	//LTPopBack(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopBack(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopBack(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopBack(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopBack(plist);
	//LTPrint(plist);
	//
	//头删
	//LTPopFront(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopFront(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopFront(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopFront(plist);
	//LTPrint(plist);
	//LTPopFront(plist);
	//LTPrint(plist);

	LTNode* findRet = LTFind(plist, 3);
	/*if (findRet == NULL) {
		printf("未找到！\n");
	}
	else {
		printf("找到了！\n");
	}*/
	在指定位置之后插入数据
	//LTInsert(findRet, 66); //4->3->2->1->66->
	//LTPrint(plist);

	//删除pos位置的节点
	LTErase(findRet);
	LTPrint(plist);
	LTDesTroy(plist);
	plist = NULL;
}

int main() {
	ListTest01();
	return 0;
}

List.h代码：

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

//定义双向链表中节点的结构
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode {
	LTDataType data;
	struct ListNode* prev;
	struct ListNode* next;
}LTNode;

//注意，双向链表是带有哨兵位的，插入数据之前链表中必须要先初始化一个哨兵位
//void LTInit(LTNode** pphead);
LTNode* LTInit();
//void LTDesTroy(LTNode** pphead);
void LTDesTroy(LTNode* phead);   //推荐一级（保持接口一致性）

void LTPrint(LTNode* phead);

//不需要改变哨兵位，则不需要传二级指针
//如果需要修改哨兵位的话，则传二级指针

//头插，尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x);
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);

//头删、尾删
void LTPopBack(LTNode* phead);
void LTPopFront(LTNode* phead);

//查找
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x);

//在pos位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x);
//删除pos位置的数据
void LTErase(LTNode* pos);

List.c代码：

#include"List.h"
LTNode* LTBuyNode(LTDataType x) {
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL) {
		perror("malloc fail!");
		exit(1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = newnode->prev = newnode;

	return newnode;
}
//void LTInit(LTNode** pphead) {
//	*pphead = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
//	if (*pphead == NULL) {
//		perror("malloc fail!");
//		exit(1);
//	}
//	(*pphead)->data = -1;
//	(*pphead)->next = (*pphead)->prev = *pphead;
//}

//哨兵位，不含数据。存在目的：避免链表死循环
LTNode* LTInit() {
	LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
	return phead;
}

//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x) {
	assert(phead);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	//phead phead->prev(ptail)  newnode
	newnode->next = phead;
	newnode->prev = phead->prev;

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

//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType 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;
}


//链表打印
void LTPrint(LTNode* phead) {
	//phead不能为空
	assert(phead);
	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		printf("%d->", pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("\n");
}


//尾删
void LTPopBack(LTNode* phead) {
	assert(phead);
	//链表为空：只有一个哨兵位节点
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* del = phead->prev;
	LTNode* prev = del->prev;

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

	free(del);
	del = NULL;
}
//头删
void LTPopFront(LTNode* phead) {
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);

	LTNode* del = phead->next;
	LTNode* next = del->next;

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

	free(del);
	del = NULL;
}

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

//在pos位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x) {
	assert(pos);
	LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
	//pos newnode pos->next
	newnode->next = pos->next;
	newnode->prev = pos;

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

//删除pos位置的数据
void LTErase(LTNode* pos) {
	assert(pos);

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

	free(pos);
	pos = NULL;
}

//void LTDesTroy(LTNode** pphead) {
//	assert(pphead);
//	//哨兵位不能为空
//	assert(*pphead);
//
//	LTNode* pcur = (*pphead)->next;
//	while (pcur != *pphead)
//	{
//		LTNode* next = pcur->next;
//		free(pcur);
//		pcur = next;
//	}
//	//链表中只有一个哨兵位
//	free(*pphead);
//	*pphead = NULL;
//}

//链表销毁
void LTDesTroy(LTNode* phead) {
	//哨兵位不能为空
	assert(phead);

	LTNode* pcur = phead->next;
	while (pcur != phead)
	{
		LTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	//链表中只有一个哨兵位
	free(phead);
	phead = NULL;
}

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