C语言基础-链表

12.1 链表

通过组合使用结构体和指针创建强大的数据结构。
链表(linked list)就是一些包含数据的独立数据结构（通常成为节点）的集合 。
通常节点是通过动态分配的，但是也可以通过节点数组构建链表。即使在这种情况下，程序也是通过指针遍历链表的。

12.2 单链表

在单链表中，每个节点包含一个指向链表下一个节点的指针。
链表最后一个节点为NULL指针。为了记录链表的起始位置，可以使用一个跟指针（root pointer）。
根指针指向链表的第一个节点。单链表只能单向遍历，各个节点分布在内存的各个地方，不一定连续。

12.2.1 在单链表中插入

例子：

/*
	插入到一个有序的单链表。函数的参数是一个指向链表第一个节点的指针以及需要插入的值。
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define FALSE 0
#define TURE  1

typedef struct node_t {
    struct node_t *link;
    int value;
} node;

/*
	版本3：rootp参数改为linkp,表示现在指向的是不同的link段。
	消除特殊情况，看上去不同的操作总结出共性。
*/
int list_insert( register node **linkp, int new_value )
{
    register node *new;
    register node *current;
    
    current = *linkp;
    
    /*
    	顺序访问链表，直到找到第一个大于等于新插入值的节点
    	确保current指针不会指向链表尾部NULL指针，对空指针进行间接访问操作是违法的。
    */
    while( current != NULL && current->value < new_value ){
        linkp = &current->link;
        current = *linkp;
    }
    
    /*
    	为新的节点分配内存，并把新值存储到新节点中，如果动态分配内存失败，函数返回FALSE
    */
    new = (node *)malloc( sizeof( node ) );
    if( new == NULL )
        return FALSE;
    new->value = new_value;
    
    /*
    	把新的节点插入到链表中。
    */
    new->link = current;
    *linkp = new;
    return TURE;
}

//用下面方式调用函数
insert( &root, 12 );

12.3 双链表

在一个双链表中，每个都包含两个节点，一个指向节点前面，一个指向节点后面。
例子：

/*
	把一个新值插入到一个双链表中。rootp是一个指向根节点的指针
	value是要插入的新值
	返回值：如果链表中已经存在这个值，函数返回0
	如果为新值分配内存失败，返回-1
	如果新值成功插入链表，返回1.
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

typedef struct node_t {
    struct node_t *fwd; //指向后一个节点指针
    struct node_t *bwd; //指向前一个节点指针
    int            value;
} node;

int dll_insert( register node *rootp, int value)
{
    register node *this;
    register node *next;
    register node *newnode;
    
    /*
    	查看value是否已经存在链表中，是就返回
    	否则创建一个新的节点
    	this指针指向新节点之前的那个节点
    	next指针指向新节点之后的那个节点
    */
    for( this = rootp; (next = this->fwd) != NULL; this = next ){
		if( next->value == value) 
            return 0;
        if( next->value > value)
            break;
    }
    newnode = (node *)malloc( sizeof( node) );
    if( newnode == NULL ) 
        return -1;
    newnode->value = value;
    
    /*
    	添加新的节点到链表中
    */
    newnode->fwd = next;
    this->fwd = newnode;
    
    if( this != rootp )
        newnode->bwd = this;
    else 
        newnode->bwd = NULL;
    
    if( next != NULL )
        next->bwd = newnode;
    else 
        rootp->bwd = newnode;
    
    return 1;
}