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C语言实现带头双向循环链表的接口

时间:2022-01-25 15:02     来源/作者:__ericZhao

本文实例为大家分享了C语言实现带头双向循环链表的接口,供大家参考,具体内容如下

各函数功能如下

申请空间

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ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
 ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 node->next = NULL;
 node->prev = NULL;
 node->data = x;
 return node;
}

初始化

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ListNode* ListInit()
{
 ListNode* phead = BuyListNode(0);
 phead->next = phead;
 phead->prev = phead;
 
 return phead;
}

指定位置插入

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void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
 assert(pos);
 
 ListNode* prev = pos->prev;
 ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 prev->next = newnode;
 newnode->prev = prev;
 newnode->next = pos;
 pos->prev = newnode;
}

头插

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void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 //assert(phead);
 //ListNode* first = phead->next;
 //ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 phead newnode first
 //phead->next = newnode;
 //newnode->prev = phead;
 //newnode->next = first;
 //first->prev = newnode;
 
 
 ListInsert(phead->next, x);//实现了指定位置插入后,可以套用
}

尾插

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void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 //assert(phead);
 //ListNode* tail = phead->prev;
 //ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 
 //tail->next = newnode;
 //newnode->prev = tail;
 //newnode->next = phead;
 //phead->prev = newnode;
 
 ListInsert(phead, x);
}

指定位置删除

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void ListErase(ListNode* pos)
{
 assert(pos);
 
 ListNode* prev = pos->prev;
 ListNode* next = pos->next;
 
 prev->next = next;
 next->prev = prev;
 
 free(pos);
}

头删

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void ListPopFront(ListNode* phead)
{
 //assert(phead);
 //assert(phead->next != phead);
 
 //ListNode* first = phead->next;
 //ListNode* second = first->next;
 
 //free(first);
 
 //phead->next = second;
 //second->prev = phead;
 
 ListErase(phead->next);
}

尾删

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void ListPopBack(ListNode* phead)
{
 //assert(phead);
 //assert(phead->next != phead);
 
 //ListNode* tail = phead->prev;
 //ListNode* tailPrev = tail->prev;
 //free(tail);
 
 //tailPrev->next = phead;
 //phead->prev = tailPrev;
 
 ListErase(phead->prev);
 
}

查找

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ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 assert(phead);
 
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur)
 {
  if (cur->data == x)
  {
   return cur;
  }
  cur = cur->next;
 }
 
 return NULL;
}

判空

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int ListEmpty(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 return phead->next == phead ? 1 : 0;
}

元素个数

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int ListSize(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 
 int size = 0;
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur != phead)
 {
  size++;
  cur = cur->next;
 }
 return size;
}

链表销毁

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void ListDestory(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur != phead)
 {
  ListNode* next = cur->next;
  free(cur);
  cur = next;
 }
 
 free(phead);
 phead = NULL;
}

List.h

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#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
 
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
 struct ListNode* next;
 struct ListNode* prev;
 LTDataType data;
}ListNode;
 
//打印
void ListPrint(ListNode* phead);
 
//申请空间
ListNode* BuyListNode(LTDataType x);
 
//初始化
ListNode* ListInit();
 
//尾插
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x);
 
//头插
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x);
 
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead);
 
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead);
 
//查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x);
 
//插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);
 
//删除
void ListErase(ListNode* pos);
 
//空返回1,非空返回0
int ListEmpty(ListNode* phead);
 
//元素个数
int ListSize(ListNode* phead);
 
//链表销毁
void ListDestory(ListNode* phead);

List.c

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#include "List.h"
 
ListNode* BuyListNode(LTDataType x)
{
 ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 node->next = NULL;
 node->prev = NULL;
 node->data = x;
 return node;
}
 
 
ListNode* ListInit()
{
 ListNode* phead = BuyListNode(0);
 phead->next = phead;
 phead->prev = phead;
 
 return phead;
}
 
//打印
void ListPrint(ListNode* phead)
{
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur != phead)
 {
  printf("%d ", cur->data);
  cur = cur->next;
 }
 puts("\n------------------------------------------------\n");
}
 
 
void ListPushBack(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 //assert(phead);
 //ListNode* tail = phead->prev;
 //ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 
 //tail->next = newnode;
 //newnode->prev = tail;
 //newnode->next = phead;
 //phead->prev = newnode;
 
 ListInsert(phead, x);
}
 
 
//头插
void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 //assert(phead);
 //ListNode* first = phead->next;
 //ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 phead newnode first
 //phead->next = newnode;
 //newnode->prev = phead;
 //newnode->next = first;
 //first->prev = newnode;
 
 
 ListInsert(phead->next, x);
}
 
 
//尾删
void ListPopBack(ListNode* phead)
{
 //assert(phead);
 //assert(phead->next != phead);
 
 //ListNode* tail = phead->prev;
 //ListNode* tailPrev = tail->prev;
 //free(tail);
 
 //tailPrev->next = phead;
 //phead->prev = tailPrev;
 
 ListErase(phead->prev);
 
}
 
//头删
void ListPopFront(ListNode* phead)
{
 //assert(phead);
 //assert(phead->next != phead);
 
 //ListNode* first = phead->next;
 //ListNode* second = first->next;
 
 //free(first);
 
 //phead->next = second;
 //second->prev = phead;
 
 ListErase(phead->next);
}
 
//查找
ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x)
{
 assert(phead);
 
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur)
 {
  if (cur->data == x)
  {
   return cur;
  }
  cur = cur->next;
 }
 
 return NULL;
}
 
//插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x)
{
 assert(pos);
 
 ListNode* prev = pos->prev;
 ListNode* newnode = BuyListNode(x);
 prev->next = newnode;
 newnode->prev = prev;
 newnode->next = pos;
 pos->prev = newnode;
}
 
//删除
void ListErase(ListNode* pos)
{
 assert(pos);
 
 ListNode* prev = pos->prev;
 ListNode* next = pos->next;
 
 prev->next = next;
 next->prev = prev;
 
 free(pos);
}
 
 
//空返回1,非空返回0
int ListEmpty(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 return phead->next == phead ? 1 : 0;
}
 
 
int ListSize(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 
 int size = 0;
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur != phead)
 {
  size++;
  cur = cur->next;
 }
 return size;
}
 
void ListDestory(ListNode* phead)
{
 assert(phead);
 
 ListNode* cur = phead->next;
 while (cur != phead)
 {
  ListNode* next = cur->next;
  free(cur);
  cur = next;
 }
 
 free(phead);
 phead = NULL;
}

test.c

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#include "List.h"
 
 
void TestList1()
{
 ListNode* plist = ListInit();
 ListPushBack(plist, 1);
 ListPushBack(plist, 2);
 ListPushBack(plist, 3);
 ListPushBack(plist, 4);
 ListPrint(plist);
 
 
 ListPushFront(plist, 0);
 ListPushFront(plist, -1);
 ListPushFront(plist, -2);
 ListPrint(plist);
 
 ListPopFront(plist);
 ListPopFront(plist);
 ListPopFront(plist);
 ListPrint(plist);
 
 
 ListDestory(plist);
 plist = NULL;
}
 
 
int main()
{
 TestList1();
 return 0;
}

总结

链表优点:

1.按需申请内存,需要存一个数据,就申请一块内存。不存在空间浪费。
2.任意位置O(1)时间内插入删除数据

链表缺点:

1.不支持下标的随机访问
2.缓存命中率相对低。

顺序表优点

1.按下标去进行随机访问
2.cpu高速缓存命中率比较高

顺序表缺点

1.空间不够需要增容。(一定程序的性能消耗),可能存在一定的空间浪费
2.头部或者中间插入删除数据,需要挪动数据,效率比较低->O(N)

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_45266788/article/details/120838239

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