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【数据结构】双向链表

2023-04-05

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文章目录

  • 前言
  • 一.双向循环链表的实现
      • 创建新节点:
      • 创建返回链表的头结点.
      • 打印链表
      • 判断链表是否只有头节点
      • 双向链表尾插
      • 双向链表尾删
      • 双向链表头插
      • 在pos位置后面插入
  • 二.顺序表和链表的区别
  • 总结

前言

  在前面的博客中,我们学习了单链表的实现与操作。然而单链表在进行找尾等操作时,会导致时间复杂度很低。下面我来介绍一下双向链表的相关知识。

一.双向循环链表的实现

  由下面的图我们可以看出,双向链表在创建时会建立两个指针,此时链表就不仅可以往后链接,还可以向前链接。

我们来看看他们的区别:

  • 之前写的单链表是没有头节点的,但是双向循环链表是有头节点的
  • 双向循环链表的头和尾也要建立联系,这样就可以快速找尾

  因为之前写过单链表,下面我们就快速的实现双链表了,不细细介绍了。

创建新节点:

LTNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc::newnode");
return NULL;
}
newnode->next = NULL;
newnode->prev = NULL;
newnode->data = x;
return newnode;
}
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创建返回链表的头结点.

LTNode* LTInit()
{
LTNode* newnode = BuyListNode(-1);
newnode->next = newnode;
newnode->prev = newnode;

return newnode;
}
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  该头节点在初始化说要自行成环,方便后面拼接。

打印链表

void LTPrint(LTNode* phead)
{
assert(phead);
LTNode* cur = phead->next;
while (cur!=phead)
{
printf("%d<==>", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("\n");
}

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判断链表是否只有头节点

bool LTEmpty(LTNode* phead)
{
assert(phead);
return phead->next == phead;
}
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  这个判断十分重要,因为只剩头节点的话就不能删除了。

双向链表尾插

void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);

LTNode* tail = phead->prev;
tail->next = newnode;
newnode->next = phead;
newnode->prev = tail;
phead->prev = newnode;
}
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双向链表尾删

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
assert(phead);
assert(!LTEmpty);
LTNode* tail = phead->prev;
tail->prev->next = phead;
phead->prev = tail->prev;
free(tail);
tail = NULL;
}
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  删除了要记得和头节点重新形成联系。

双向链表头插

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
assert(phead);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);
LTNode* first = phead->next;
phead->next = newnode;
newnode->next = first;
newnode->prev = phead;
first->prev = newnode;
}
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在pos位置后面插入

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
assert(pos);
LTNode* newnode = BuyListNode(x);
LTNode* cur = pos->next;
pos->next = newnode;
newnode->prev = pos;
newnode->next = cur;
cur->prev = newnode;
}
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二.顺序表和链表的区别

不同点顺序表链表
存储空间上物理上一定连续逻辑上连续,但物理上不一定连续
随机访问支持,O(1)不支持,O(N)
任意位置插入或者删除可能需要搬移元素,效率低O(N)只需修改指针指向
插入动态顺序表,空间不够时需要扩容没有容量的概念
应用场景元素高效存储+频繁访问任意位置插入和删除频繁
缓存利用率

总结

  这就是今天对双向循环链表的简要介绍,对于链表的学习就先告一段落了,接下来我们将开始学习栈与队列的知识了!

  更新不易,辛苦各位小伙伴们动动小手,👍三连走一走💕💕 ~ ~ ~ 你们真的对我很重要!最后,本文仍有许多不足之处,欢迎各位认真读完文章的小伙伴们随时私信交流、批评指正!

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