C语言双向链表的增删操作

2024-04-23 22:03 由你也是流星一条发表于 #后端开发
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* 设计双向链表的接口

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//指的是双向链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int DataType_t;

//构造双向链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct DoubleLinkedList
{
    DataType_t               data; //结点的数据域
    struct DoubleLinkedList *prev; //直接前驱的指针域
    struct DoubleLinkedList *next; //直接后继的指针域

}DoubleLList_t;

//创建一个空双向链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
DoubleLList_t * DoubleLList_Create(void)
{
    //1.创建一个头结点并对头结点申请内存
    DoubleLList_t *Head = (DoubleLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleLList_t));
    if (NULL == Head)
    {
        perror("Calloc memory for Head is Failed");
        exit(-1);
    }

    //2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向NULL
    Head->prev = NULL;
    Head->next = NULL;

    //3.把头结点的地址返回即可
    return Head;
}

//创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
DoubleLList_t * DoubleLList_NewNode(DataType_t data)
{
    //1.创建一个新结点并对新结点申请内存
    DoubleLList_t *New = (DoubleLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleLList_t));
    if (NULL == New)
    {
        perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
        return NULL;
    }

    //2.对新结点的数据域和指针域（2个）进行初始化
    New->data = data;
    New->prev = NULL;
    New->next = NULL;

    return New;
}

//头插
bool DoubleLList_HeadInsert(DoubleLList_t *Head,DataType_t data)
{
    // 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
    DoubleLList_t *New = DoubleLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断双向链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
    if (NULL == Head->next)
    {
        Head->next = New;
        return true;
    }

    // 3.如果双向链表为非空，把新结点插入到链表的头部\
    New->next = Head->next;
    Head->next->prev = New;
    Head->next = New;

    return true;
}

//尾插
bool DoubleLList_TailInsert(DoubleLList_t *Head,DataType_t data)
{
    // 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
    DoubleLList_t *New = DoubleLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断双向链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
    if (NULL == Head->next)
    {
        Head->next = New;
        return true;
    }

    // 3.如果双向链表为非空，遍历链表，找到尾结点
    DoubleLList_t *Tail = Head;
    while(Tail->next != NULL)
    {
        Tail = Tail->next;
    }

    // 4.把新结点插入到链表的尾部
    Tail->next = New;
    New->prev = Tail;

    return true;
}

//指定插
bool DoubleLList_DestInsert(DoubleLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
    // 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
    DoubleLList_t *New = DoubleLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断双向链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
    if (NULL == Head->next)
    {
        Head->next = New;
        return true;
    }

    // 3.如果双向链表为非空，遍历链表，找到插入位置
    DoubleLList_t *Dest = Head->next;
    while (Dest->data != destval && Dest != NULL)
    {
        Dest = Dest->next;
    }
    if (NULL == Dest)
    {
        return false;
    }

    // 4.说明找到目标结点，则把新结点插入到目标结点的后面
    New->next = Dest->next;
    Dest->next->prev = New;
    New->prev = Dest;
    Dest->next = New;

    return true;
}

//头删
bool DoubleLList_HeadDel(DoubleLList_t *Head)
{
    // 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
    if (NULL == Head->next)
    {
        return false;
    }

    // 2.对链表的首结点的地址进行备份
    DoubleLList_t *Temp = Head->next;

    // 3.链表是非空的，则直接删除首结点
    Head->next = Temp->next;
    Temp->next = NULL;
    Temp->next->prev = NULL;
    free(Temp);

    return true;
}

// 尾删
bool DoubleLList_TailDel(DoubleLList_t *Head)
{
    // 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
    if (NULL == Head->next)
    {
        return false;
    }

    // 2.遍历链表，找到尾结点
    DoubleLList_t *Tail = Head;
    while (Tail->next != NULL)
    {
        Tail = Tail->next;
    }

    // 3.删除尾结点
    Tail->prev->next = NULL;
    Tail->prev = NULL;
    free(Tail);

    return true;
}

// 指定删
bool DoubleLList_DestDel(DoubleLList_t *Head, DataType_t destval, DataType_t data)
{
    // 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
    if (NULL == Head->next)
    {
        return false;
    }

    // 2.链表是非空的，遍历链表，找到待删除结点
    DoubleLList_t *Dest = Head;
    while (Dest->data != destval && Dest != NULL)
    {
        Dest = Dest->next;
    }
    if (NULL == Dest)
    {
        return false;
    }

    // 3.删除指定结点
    Dest->prev->next = Dest->next;
    Dest->next->prev = Dest->prev;
    Dest->prev = NULL;
    Dest->next = NULL;
    free(Dest);

    return true;
}

//遍历链表
bool DoubleLList_Print(DoubleLList_t *Head)
{
    //对双向链表的头结点的地址进行备份
    DoubleLList_t *Phead = Head;
    //判断当前链表是否为空，为空则直接退出
    if (Head->next == Head)
    {
        printf("current linkeflist is empty!\n");
        return false;
    }

    //从首结点开始遍历
    while(Phead->next)
    {
        //把头结点的直接后继作为新的头结点
        Phead = Phead->next;

        //输出头结点的直接后继的数据域
        printf("data = %d\n",Phead->data);

        //判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
        if (Phead->next == Head->next)
        {
            break;
        }
    }

    return true;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    return 0;
}