(新手向)双向链表的c语言实现_用栈求解n皇后问题简介-程序员宅基地

技术标签: c语言  链表  数据结构  

双向链表的c语言实现

概述

链表是很多数据结构的基础,它本身也是一种基本数据结构(线性表)的一种常见实现。但是很多教程上链表的c语言实现在我看来不够模块化。而较为模块化的实现,往往是通过c++或java等面向对象语言实现的,对于新手不够友好。

建表

首先,建立节点与链表的结构体

struct ListNode {
    //节点
 int data;//数据
 ListNode* Next;//指向前一个节点
 ListNode* Last;//指向后一个节点
};
struct List {
    //双向链表
 ListNode* header;//头哨兵
 ListNode* trailer;//尾哨兵
 int _size;//链表规模
};

这里我在链表的结构体内封装了_size变量作为链表的规模,这个变量可以简化之后对于链表的操作。
接下来开始对于表的初始化,建立一个_size为0,头哨兵与尾哨兵相连的链表

void CreateList(List* l)//建表
{
    
 l->_size = 0;
 l->header = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 l->trailer = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 l->header->Next = l->trailer;
 l->header->Last = NULL;
 l->trailer->Last = l->header;
 l->trailer->Next = NULL;
}

注意,头哨兵与尾哨兵并不存储数据,它们的存在,是为了之后对于链表的修改能较为方便地进行。

插入与删除

首先,实现一下在第i项前,插入存储值为e的函数

void InsertBefore(int i, int e,List* l)//在第i项前插入e
{
    
 ListNode* p = l->header->Next;
 for (int j = 0; j < i; j++)
  p = p->Next;                              //定位第i项
 ListNode* np = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 np->data = e;
 np->Next = p;
 np->Last = p->Last;
 p->Last->Next = np;
 p->Last = np;                        //注意指针连接的顺序,此处易错
 l->_size++;
}

由于是双向链表,在第i项后插入就没有必要实现了。
值得一提的是,在空表中逐一插入节点,等同于依次在尾哨兵前插入节点,其实现直接把上面函数的参数i改为_size+1即可,也可以单独实现如下:

void InsertList(List* l,int e)//在尾节点前插入
{
    
 ListNode* np = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
 np->data = e;
 np->Next = l->trailer;
 np->Last = l->trailer->Last;
 l->trailer->Last->Next = np;
 l->trailer->Last = np;         //注意指针连接的顺序
 l->_size++;
}

下面是删除某一项的代码

int DeleteElem(int r, List* l)//删除第r项
{
    
 ListNode* now = l->header->Next;
 for (int i = 0; i < r; i++)
  now = now->Next;
 int old = now->data;
 now->Last->Next = now->Next;
 now->Next->Last = now->Last;//注意指针重新连接的顺序
 free(now);                  //有alloc就有free,防止内存泄漏
 l->_size--;
 return old;                //返回被删除项存储的值
}

测试及其结果

测试代码如下,选取了114与514两个刻在DNA里的数字:

int main()
{
    
 List l1;
 CreateList(&l1);
 for (int i = 0; i < 514; i++)
  InsertList(&l1, i + 1);
 DeleteElem(114, &l1);
 printf("%d\n", DeleteElem(114,&l1));
 printf("%d\n", l1._size);
 return 0;
}

输出如下,符合预期:
116
512
Press any key to continue . . .

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