前面学习了如何创建一个
双向链表,本节学习有关双向
链表的一些基本操作,即如何在双向链表中添加、删除、查找或更改数据元素。
本节知识基于已熟练掌握双向链表创建过程的基础上,我们继续上节所创建的双向链表来学习本节内容,创建好的双向链表如
图 1 所示:
图 1 双向链表示意图
双向链表添加节点
根据数据添加到双向链表中的位置不同,可细分为以下 3 种情况:
添加至表头
将新数据元素添加到表头,只需要将该元素与表头元素建立双层逻辑关系即可。
换句话说,假设新元素节点为 temp,表头节点为 head,则需要做以下 2 步操作即可:
- temp->next=head; head->prior=temp;
- 将 head 移至 temp,重新指向新的表头;
例如,将新元素 7 添加至双链表的表头,则实现过程如图 2 所示:
图 2 添加元素至双向链表的表头
添加至表的中间位置
同单链表添加数据类似,双向链表中间位置添加数据需要经过以下 2 个步骤,如图 3 所示:
- 新节点先与其直接后继节点建立双层逻辑关系;
- 新节点的直接前驱节点与之建立双层逻辑关系;
图 3 双向链表中间位置添加数据元素
添加至表尾
与添加到表头是一个道理,实现过程如下(如图 4 所示):
- 找到双链表中最后一个节点;
- 让新节点与最后一个节点进行双层逻辑关系;
图 4 双向链表尾部添加数据元素
因此,我们可以试着编写双向链表添加数据的 C 语言代码,参考代码如下:
- line * insertLine(line * head,int data,int add){
-
- line * temp=(line*)malloc(sizeof(line));
- temp->data=data;
- temp->prior=NULL;
- temp->next=NULL;
-
- if (add==1) {
- temp->next=head;
- head->prior=temp;
- head=temp;
- }else{
- line * body=head;
-
- for (int i=1; i<add-1; i++) {
- body=body->next;
- }
-
- if (body->next==NULL) {
- body->next=temp;
- temp->prior=body;
- }else{
- body->next->prior=temp;
- temp->next=body->next;
- body->next=temp;
- temp->prior=body;
- }
- }
- return head;
- }
双向链表删除节点
双链表删除结点时,只需遍历链表找到要删除的结点,然后将该节点从表中摘除即可。
例如,从图 1 基础上删除元素 2 的操作过程如图 5 所示:
图 5 双链表删除元素操作示意图
双向链表删除节点的 C 语言实现代码如下:
- line * delLine(line * head,int data){
- line * temp=head;
-
- while (temp) {
-
- if (temp->data==data) {
- temp->prior->next=temp->next;
- temp->next->prior=temp->prior;
- free(temp);
- return head;
- }
- temp=temp->next;
- }
- printf("链表中无该数据元素");
- return head;
- }
双向链表查找节点
通常,双向链表同单链表一样,都仅有一个头指针。因此,双链表查找指定元素的实现同单链表类似,都是从表头依次遍历表中元素。
C 语言实现代码为:
- int selectElem(line * head,int elem){
- line * t=head;
- int i=1;
- while (t) {
- if (t->data==elem) {
- return i;
- }
- i++;
- t=t->next;
- }
-
- return -1;
- }
双向链表更改节点
更改双链表中指定结点数据域的操作是在查找的基础上完成的。实现过程是:通过遍历找到存储有该数据元素的结点,直接更改其数据域即可。
实现此操作的 C 语言实现代码如下:
- line *amendElem(line * p,int add,int newElem){
- line * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- temp->data=newElem;
- return p;
- }
总结
这里给出双链表中对数据进行 "增删查改" 操作的完整实现代码:
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- typedef struct line{
- struct line * prior;
- int data;
- struct line * next;
- }line;
- line* initLine(line * head);
- line * insertLine(line * head,int data,int add);
- line * delLine(line * head,int data);
- int selectElem(line * head,int elem);
- line *amendElem(line * p,int add,int newElem);
- void display(line * head);
- int main() {
- line * head=NULL;
-
- head=initLine(head);
- display(head);
-
- head=insertLine(head, 7, 3);
- display(head);
-
- head=delLine(head, 2);
- display(head);
- printf("元素 3 的位置是:%d\n",selectElem(head,3));
-
- head = amendElem(head,3,6);
- display(head);
- return 0;
- }
- line* initLine(line * head){
- head=(line*)malloc(sizeof(line));
- head->prior=NULL;
- head->next=NULL;
- head->data=1;
- line * list=head;
- for (int i=2; i<=5; i++) {
- line * body=(line*)malloc(sizeof(line));
- body->prior=NULL;
- body->next=NULL;
- body->data=i;
- list->next=body;
- body->prior=list;
- list=list->next;
- }
- return head;
- }
- line * insertLine(line * head,int data,int add){
-
- line * temp=(line*)malloc(sizeof(line));
- temp->data=data;
- temp->prior=NULL;
- temp->next=NULL;
-
- if (add==1) {
- temp->next=head;
- head->prior=temp;
- head=temp;
- }else{
- line * body=head;
-
- for (int i=1; i<add-1; i++) {
- body=body->next;
- }
-
- if (body->next==NULL) {
- body->next=temp;
- temp->prior=body;
- }else{
- body->next->prior=temp;
- temp->next=body->next;
- body->next=temp;
- temp->prior=body;
- }
- }
- return head;
- }
- line * delLine(line * head,int data){
- line * temp=head;
-
- while (temp) {
-
- if (temp->data==data) {
- temp->prior->next=temp->next;
- temp->next->prior=temp->prior;
- free(temp);
- return head;
- }
- temp=temp->next;
- }
- printf("链表中无该数据元素");
- return head;
- }
- int selectElem(line * head,int elem){
- line * t=head;
- int i=1;
- while (t) {
- if (t->data==elem) {
- return i;
- }
- i++;
- t=t->next;
- }
-
- return -1;
- }
- line *amendElem(line * p,int add,int newElem){
- line * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- temp->data=newElem;
- return p;
- }
- void display(line * head){
- line * temp=head;
- while (temp) {
- if (temp->next==NULL) {
- printf("%d\n",temp->data);
- }else{
- printf("%d->",temp->data);
- }
- temp=temp->next;
- }
- }
程序执行结果为:
1->2->3->4->5
1->2->7->3->4->5
1->7->3->4->5
元素 3 的位置是:3
1->7->6->4->5