目录

        一、什么是带头双向循环链表

        二、带头双向循环链表的实现

              1、创建一个动态头结点

              2、双向链表初始化

              3、打印双向链表

              4、双向链表尾插

              5、双向链表尾删

              6、双向链表头插

              7、双向链表头删

              8、双向链表查找

              9、双向链表在pos的前面进行插入x

              10、双向链表删除pos位置的结点

              11、销毁链表

              12、双向链表的长度

              13、判空

        三、源代码

              1、DList.h

              2、DList.c

              3、test.c

        四、顺序表和链表的优缺点

一、什么是带头双向循环链表

带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带 来很多优势，实现反而简单了。可以说是一种完美的链表，既可以向前也可以向后。

链表的声明
typedef struct ListNode
{struct ListNode* next;struct ListNode* prev;LTDataType data;
}LTNode;

二、带头双向循环链表的实现

 1、创建一个动态头结点

 首先先创建一个动态节点以便后面在插入时候的使用。

LTNode* BuyListNode(LTDataType x)
{LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (node == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}node->data = x;node->next = NULL;node->prev = NULL;return node;
}

 2、双向链表初始化

带头双向循环链表是带有头节点的，所以开辟一个头节点，然后让这个头节点的前后指针域都指向自己，就实现了初始化。

LTNode* ListInit()
{LTNode* phead = BuyListNode(-1);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}

 3、打印双向链表

 这里需要另外一个指针cur去遍历一遍链表，当回到头节点的时候就结束。

void ListPrint(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}

 4、双向链表尾插

逻辑如下图，图只要画出来就比较清晰。 

void ListPushBcak(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);	LTNode* newnode = BuyListNode(x);LTNode* tail = phead->prev;tail->next = newnode;newnode->prev = tail;newnode->next = phead;phead->prev = newnode;
}

 5、双向链表尾删

逻辑如下，根据下图就可以表示出尾删。

void ListPopBcak(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* tail = phead->prev;LTNode* tailPrev = tail->prev;tailPrev->next = phead;phead->prev = tailPrev;free(tail);
}

 6、双向链表头插

 逻辑如下，根据下图就可以表示出头插。

void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = BuyListNode(x);LTNode* first = phead->next;//phead newnode first//顺序无关phead->next = newnode;newnode->prev = phead;newnode->next = first;first->prev = newnode;
}

 7、双向链表头删

逻辑如下： 

void ListPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);//是否为空LTNode* first = phead->next;LTNode* second = first->next;free(first);phead->next = second;second->prev = phead;
}

 8、双向链表查找

从链表的头结点的后面结点开始逐一匹配，直到找到值相同的结点进行返回，若当查找结点一直后到头结点时意味着没有该结点，就返回NULL。

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

 9、双向链表在pos的前面进行插入x

逻辑如下图： 

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

 10、双向链表删除pos位置的结点

逻辑如下图： 

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

 11、销毁链表

 双向链表和单链表一样，逐个遍历，逐个销毁。

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

 12、双向链表的长度

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

 13、判空

bool ListEmpty(LTNode* phead)
{assert(phead);return phead->next == phead;
}

三、源代码

 1、DList.h

#pragma once#include 
#include 
#include 
#include typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{struct ListNode* next;struct ListNode* prev;LTDataType data;
}LTNode;//创建一个动态头结点
LTNode* BuyListNode(LTDataType x);
//初始化
LTNode* ListInit();//打印链表
void ListPrint(LTNode* phead);//双向链表尾插
void ListPushBcak(LTNode* phead, LTDataType x);
//双向链表尾删
void ListPopBcak(LTNode* phead);//双向链表头插
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x);
//双向链表头删
void ListPopFront(LTNode* phead);//双向链表查找
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x);//双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x);
//双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(LTNode* pos);//判空
bool ListEmpty(LTNode* phead);size_t ListSize(LTNode* phead);//销毁链表
void ListDestory(LTNode* phead);

 2、DList.c

#include "DList.h"//创建一个动态头结点
LTNode* BuyListNode(LTDataType x)
{LTNode* node = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));if (node == NULL){perror("malloc fail");exit(-1);}node->data = x;node->next = NULL;node->prev = NULL;return node;
}
//初始化
LTNode* ListInit()
{LTNode* phead = BuyListNode(-1);phead->next = phead;phead->prev = phead;return phead;
}//打印链表
void ListPrint(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){printf("%d ", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}
//双向链表尾插
void ListPushBcak(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = BuyListNode(x);LTNode* tail = phead->prev;tail->next = newnode;newnode->prev = tail;newnode->next = phead;phead->prev = newnode;
}
//双向链表尾删
void ListPopBcak(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* tail = phead->prev;LTNode* tailPrev = tail->prev;tailPrev->next = phead;phead->prev = tailPrev;free(tail);
}//双向链表头插
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* newnode = BuyListNode(x);LTNode* first = phead->next;//phead newnode first//顺序无关phead->next = newnode;newnode->prev = phead;newnode->next = first;first->prev = newnode;
}
//双向链表头删
void ListPopFront(LTNode* phead)
{assert(phead);assert(phead->next != phead);//是否为空LTNode* first = phead->next;LTNode* second = first->next;free(first);phead->next = second;second->prev = phead;
}//双向链表查找
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}//双向链表在pos的前面进行插入x
void ListInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{assert(pos);LTNode* prev = pos->prev;LTNode* newnode = BuyListNode(x);//prev  newnode  posprev->next = newnode;newnode->prev = prev;newnode->next = pos;pos->prev = newnode;
}//双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(LTNode* pos)
{assert(pos);LTNode* prev = pos->prev;LTNode* next = pos->next;free(pos);prev->next = next;next->prev = prev;
}//判空
bool ListEmpty(LTNode* phead)
{assert(phead);return phead->next == phead;
}size_t ListSize(LTNode* phead)
{assert(phead);size_t size = 0;LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){++size;cur = cur->next;}return size;
}//销毁链表
void ListDestory(LTNode* phead)
{assert(phead);LTNode* cur = phead->next;while (cur != phead){LTNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(phead);
}

 3、test.c

void TestList1()
{LTNode* phead = ListInit();ListPushBcak(phead, 1);ListPushBcak(phead, 2);ListPushBcak(phead, 3);ListPushBcak(phead, 4);ListPushBcak(phead, 5);ListPrint(phead);ListPopBcak(phead);ListPrint(phead);ListPopBcak(phead);ListPrint(phead);ListPushFront(phead, 10);ListPushFront(phead, 20);ListPushFront(phead, 30);ListPrint(phead);ListPopFront(phead);ListPrint(phead);LTNode* pos = ListFind(phead, 2);if (pos){pos->data *= 100;}ListPrint(phead);ListDestory(phead);phead = NULL;
}
int main()
{TestList1();return 0;
}

四、顺序表和链表的优缺点

1、顺序表优点：尾插，尾删方便，下标的随机访问快。缓存利用率高。

2、顺序表缺点：空间不足时需要扩容（扩容要付出相应代价），插入删除数据需要挪动数据。

3、链表优点：插入删除方便，按需申请释放小块结点内存。
4、链表缺点：不能随机访问下标。缓存利用率低。

 本文要是有不足的地方，欢迎大家在下面评论，我会在第一时间更正。

  老铁们，记着点赞加关注哦!!!