#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdbool.h>
typedef int ElemType;
typedef struct DNode
{
ElemType data;
struct DNode *prior;//指向前驱结点
struct DNode *next;//指向后继结点
}DLinkNode;//声明双链表结点类型
/*------------------------头插法建立双链表--------------------------*/
static void create_list_front(DLinkNode *&L, ElemType a[], int n)//指针的引用
{
DLinkNode *s;
// 创建头结点
L = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
L->prior = L->next = NULL;
for(int i = 0; i < n; i++)
{
// 创建新结点
s = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
// 数据域
s->data = a[i];
// 将结点s插在原开始结点之前,头结点之后
s->next = L->next;
if(L->next != NULL)
L->next->prior = s;
L->next = s;
s->prior = L;
}
}
/*------------------------尾插法建立双链表--------------------------*/
static void create_list_rear(DLinkNode *&L, ElemType a[], int n)
{
DLinkNode *s, *r;
// 创建头结点
L = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
L->prior = L->next = NULL;
r = L; // r始终指向终端结点,开始时指向头结点
for(int i = 0; i < n; i++)
{
// 创建新结点
s = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
// 数据域
s->data = a[i];
// 将结点s插入结点r之后
r->next = s;s->prior = r;
r = s;
}
// 尾结点next域置为NULL
r->next = NULL;
}
/*------------------------初始化线性表--------------------------*/
static void init_list(DLinkNode *&L)
{
// 创建头结点
L = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
L->prior = L->next = NULL;
}
/*------------------------销毁线性表--------------------------*/
static void destroy_list(DLinkNode *&L)
{
DLinkNode *pre = L, *p = pre->next;
while(p != NULL)
{
free(pre);
// pre,p同步后移一个结点
pre = p;
p = pre->next;
}
free(p);
}
/*------------------------判断线性表是否为空表--------------------------*/
static bool list_empty(DLinkNode *L)
{
return (L->next == NULL);
}
/*------------------------求线性表的长度--------------------------*/
static int list_length(DLinkNode *L)
{
DLinkNode *p = L;
int i = 0; // p指向头结点,i设置为0
while(p->next != NULL)//找尾结点
{
i++;
p = p->next;
}
return i;
}
/*------------------------输出线性表--------------------------*/
static void display_list(DLinkNode *L)
{
DLinkNode *p = L->next;
while(p != NULL)
{
printf("%c ", p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
/*------------------------插入第i个元素--------------------------*/
static bool list_insert(DLinkNode *&L, int i, ElemType e)//指针的引用
{
int j = 0;
DLinkNode *p = L, *s; // p指向头结点,j设置为0
//i错误返回假
if(i <= 0)
return false;
//查找第i-1个结点p
while(j < i - 1 && p != NULL)
{
j++;
p = p->next;
}
//未找到第i-1个结点
if(p == NULL)
return false;
else //找到第i-1个结点p
{
//创建新结点s
s = (DLinkNode *)malloc(sizeof(DLinkNode));
s->data = e;
//将结点s插入到结点p之后
s->next = p->next;
if(p->next != NULL)
p->next->prior = s;
s->prior = p;
p->next = s;
return true;
}
}
/*------------------------求线性表中第i个元素值--------------------------*/
static bool get_elem(DLinkNode *L, int i, ElemType &e)
{
int j = 0;
DLinkNode *p = L;
//i错误返回假
if(i <= 0)
return false;
//查找第i个结点p
while(j < i && p != NULL)
{
j++;
p = p->next;
}
//没有找到返回假
if(p == NULL)
return false;
else //找到了提取值并返回true
{
e = p->data;
return true;
}
}
/*------------------------查找第一个数据域为e的元素的序号--------------------------*/
static int locate_elem(DLinkNode *L, ElemType e)
{
int i = 1;
DLinkNode *p = L->next;
while(p != NULL && p->data != e)//查找第一个值域为e的结点p
{
i++;//i对应结点p的序号
p = p->next;
}
if(p == NULL) //没有找到返回0
return 0;
else //找到返回其序号
return i;
}
/*------------------------删除第i个元素--------------------------*/
static bool list_delete(DLinkNode *&L, int i, ElemType &e)
{
int j = 0;
DLinkNode *p = L, *q; // p指向头结点,j设置为0
//i错误返回假
if(i <= 0)
return false;
//查找第i-1个结点p
while(j < i - 1 && p != NULL)
{
j++;
p = p->next;
}
//未找到第i-1个结点
if(p == NULL)
return false;
else //找到第i-1个结点p
{
q = p->next;//q指向第i个结点
//当不存在第i个结点时返回false
if(q == NULL)
return false;
e = q->data;
//从双链表中删除结点q
p->next = q->next;
//若p结点存在后继结点,修改其前驱指针
if(p->next != NULL)
p->next->prior = p;
//释放q结点
free(q);
return true;
}
}
int main(void)
{
DLinkNode *h;
ElemType e;
printf("双链表的基本运算如下:\n");
printf("(1)初始化双链表h\n");
init_list(h);
printf("(2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");
list_insert(h, 1, 'a');
list_insert(h, 2, 'b');
list_insert(h, 3, 'c');
list_insert(h, 4, 'd');
list_insert(h, 5, 'e');
printf("(3)输出双链表h:");
display_list(h);
printf("(4)双链表h长度:%d\n", list_length(h));
printf("(5)双链表h为%s\n", (list_empty(h) ? "空" : "非空"));
get_elem(h, 3, e);
printf("(6)双链表h的第3个元素:%c\n", e);
printf("(7)元素e的位置:%d\n", locate_elem(h, 'e'));
printf("(8)在第4个元素位置上插入f元素\n");
list_insert(h, 4, 'f');
printf("(9)输出双链表h:");
display_list(h);
printf("(10)删除h的第3个元素\n");
list_delete(h, 3, e);
printf("(11)输出双链表h:");
display_list(h);
printf("(12)释放双链表h\n");
destroy_list(h);
return 0;
}
测试结果
双链表的基本运算如下:
(1)初始化双链表h
(2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素
(3)输出双链表h:a b c d e
(4)双链表h长度:5
(5)双链表h为非空
(6)双链表h的第3个元素:c
(7)元素e的位置:5
(8)在第4个元素位置上插入f元素
(9)输出双链表h:a b c f d e
(10)删除h的第3个元素
(11)输出双链表h:a b f d e
(12)释放双链表h