单向循环链表和双向链表程序编程

链表学习记录

设计单向循环链表的接口

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* 设计单向循环链表的接口
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* Copyright (c)  2023-2024   cececlmx@126.com   All right Reserved
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#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

//指的是单向循环链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int  DataType_t;

//构造单向循环链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct CircularLinkedList
{
	DataType_t  		       data; //结点的数据域
	struct CircularLinkedList *next; //结点的指针域

}CircLList_t;


/*
  * @name  : CircLList_Create
  * @brief : 创建一个空的单向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
  * @param : None
  * @retval: CircLList_t * (结构体类型的地址)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//创建一个空单向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
CircLList_t * CircLList_Create(void)
{
	//1.创建一个头结点并对头结点申请内存
	CircLList_t *Head = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == Head)
	{
		perror("Calloc memory for Head is Failed");
		exit(-1);
	}

	//2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向自身，体现“循环”思想
	Head->next = Head;

	//3.把头结点的地址返回即可
	return Head;
}


/*
  * @name  : CircLList_NewNode
  * @brief : 创建新的结点，并对新结点进行初始化(数据域 + 指针域)
  * @param : DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: CircLList_t * (结构体类型的地址)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
CircLList_t * CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
	//1.创建一个新结点并对新结点申请内存
	CircLList_t* New = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	//2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
	New->data = data;
	New->next = NULL;

	return New;
}


/*
  * @name  : CircLList_HeadInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行头部插入
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//头插
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	CircLList_t* New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{

		Head->next = New;
		New->next = New;
		return true;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	CircLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
	while (Phead->next)//遍历找到尾结点
	{
		Phead = Phead->next;
		if (Head->next == Phead->next )
		{
			break;
		}
	}
	New->next = Head->next;
	Head->next = New;
	Phead->next = New; //把尾结点指向新的首结点
	return true;
}

/*
  * @name  : CircLList_TailInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行尾部插入
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//尾插
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	CircLList_t* New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{

		Head->next = New;
		New->next = New;
		return true;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	CircLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
	while (Pheaad->next)//遍历找到尾结点
	{
		Phead = Phead->next;
		if (Head->next == Phead->next)
		{
			break;
		}
	}
	Phead->next = New;         //尾结点指向新结点的地址
	New->next = Head->next;    //新结点指向首结点地址
	return ture;
}


/*
  * @name  : CircLList_DestInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行尾部插入
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t destval(插入的位置数据),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//指定位置插入
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	CircLList_t* New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{
		return false;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	CircLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
	while (Phead->next)//遍历找到目标结点进行后插
	{
		Phead = Phead->next;
		if (destval != Phead->data && Head->next == Phead->next) //找不到destval的时候
		{
			printf("can not find dest\n");
			return false;
		}
		if (destval == Phead->data && Head->next == Phead->next)//当链表到尾结点时，进行尾插
		{
			CircLList_TailInsert(CircLList_t * Head, DataType_t data)
			return true;
		}
		if (Head->next == Phead->next && Head->next != Phead->next)//当链表多结点时，中间插
		{
			break;
		}
	}
	New->next= Phead->next;
	Phead->next = New;
	return true;
	
}


/*
  * @name  : CircLList_Print
  * @brief : 将单向循环链表的结点的数据进行打印输出
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址)
  * @retval: bool (判断输出是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//遍历链表
bool CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	CircLList_t *Phead = Head;
	
	//判断当前链表是否为空，为空则直接退出
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		return false;
	}

	//从首结点开始遍历
	while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Phead = Phead->next;

		//输出头结点的直接后继的数据域
		printf("data = %d\n",Phead->data);

		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}

	return true;
}


/*
  * @name  : CircLList_HeadDel
  * @brief : 对单向循环链表删除首结点
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//头删
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
	//1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("CircLList is empty , can not dele");
		return false;
	}

	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	CircLList_t *Phead1 = Head;
	CircLList_t *Phead2 = Head->next;
	//2.如果链表为非空，则进行首结点删除
	while (Phead1->next)//遍历找到尾结点
	{
		Phead1 = Phead1->next;
		if (Head->next == Phead1->next)
		{
			break;
		}
	}
	Phead1->next = Head->next->next;
	Head->next = Head->next->next;
	Phead2->next = NULL;
	free(Phead2);
	return true;	
}


/*
  * @name  : CircLList_TailDele
  * @brief : 对单向循环链表删除尾结点
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//尾删
bool CircLList_TailDele(CircLList* Head)
{
	//1.判断链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("CircLList is empty , can not dele");
		return false;
	}

	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	CircLList_t* Phead1 = Head;
	CircLList_t* Phead2 = Head;
	//3.如果链表为非空，则进行首结点删除
	while (Phead1->next)//遍历找到尾结点
	{

		Phead1 = Phead1->next;
		if (Head->next == Phead1->next)
		{
			break;
		}
		Phead2 = Phead2->next;
	}
	Phead2->next = Head->next;
	Phead1->next = NULL;
	free(Phead1);
	return true;
}


/*
  * @name  : CircLList_DestDele
  * @brief : 对单向循环链表任意位置删除结点
  * @param : CircLList_t *Head(头结点的地址)，CircLList_t data(指定删除位置的数据)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//任意删
bool CircLList_t_DestDele(CircLList_t* Head, CircLList_t data)
{
	//1.判断链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("CircLList is empty , can not dele");
		return false;
	}

	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	CircLList_t* Phead1 = Head->next;
	CircLList_t* Phead2 = Head;
	//2.如果链表为非空，则进行指定结点删除
	while (Phead1->next)//遍历找到目标结点进行后插
	{
		Phead1 = Phead1->next;
		if (data != Phead1->data && Head->next == Phead1->next) //找不到data的时候
		{
			printf("can not find dest\n");
			return false;
		}
		if (Head->next == Phead1->next && Head->next != Phead1->next)//当删除中间结点
		{
			break;
		}
		Phead2 = Phead2->next;
	}
	Phead2->next = Phead2->next->next;
	Phead1->next = NULL;
	free(Phead1);
	return true;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	return 0;
}

设计双向链表的接口

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* 设计双向链表的接口
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//指的是双向链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int  DataType_t;

//构造双向链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct DoubleLinkedList
{
	DataType_t  		     data; //结点的数据域
	struct DoubleLinkedList	*prev; //直接前驱的指针域
	struct DoubleLinkedList	*next; //直接后继的指针域

}DoubleLList_t;


/*
  * @name  : oubleLList_Create
  * @brief : 创建一个空的双向链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
  * @param : None
  * @retval: oubleLList_t * (结构体类型的地址)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//创建一个空双向链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
DoubleLList_t * DoubleLList_Create(void)
{
	//1.创建一个头结点并对头结点申请内存
	DoubleLList_t *Head = (DoubleLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleLList_t));
	if (NULL == Head)
	{
		perror("Calloc memory for Head is Failed");
		exit(-1);
	}

	//2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向NULL
	Head->prev = NULL;
	Head->next = NULL;

	//3.把头结点的地址返回即可
	return Head;
}

//创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）


/*
  * @name  : DoubleLList_NewNode
  * @brief : 创建新的结点，并对新结点进行初始化(数据域 + 指针域)
  * @param : DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: DoubleLList_t * (结构体类型的地址)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
DoubleLList_t * DoubleLList_NewNode(DataType_t data)
{
	//1.创建一个新结点并对新结点申请内存
	DoubleLList_t *New = (DoubleLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleLList_t));
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	//2.对新结点的数据域和指针域（2个）进行初始化
	New->data = data;
	New->prev = NULL;
	New->next = NULL;

	return New;
}



/*
  * @name  : DoubleLList_HeadInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行头部插入
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//头插
bool DoubleLList_HeadInsert(DoubleLList_t* Head, DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	DoubleLList_t* New = DoubleLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		return true;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
	New->next = Head->next;
	Head->next->prev = New;
	head->next = New; //
	return true;
}


/*
  * @name  : DoubleLList_TailInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行尾部插入
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//尾插
bool DoubleLList_TailInsert(DoubleLList_t* Head, DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	DoubleLList_t* New = DoubleLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		return true;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的尾部
	while (Phead->next)//遍历找到尾结点
	{
		Phead = Phead->next;
	}
	Phead->next = New;
	New->prev = Phead
	return true;
}


/*
  * @name  : DoubleLList_DestInsert
  * @brief : 将创建一个新的结点进行尾部插入
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址),DataType_t destval(插入的位置数据),DataType_t data(初始化赋值)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//指定位置插入
bool DoubleLList_DestInsert(DoubleLList_t* Head, DataType_t destval, DataType_t data)
{
	//1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	DoubleLList_t* New = DoubleLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

	//2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
	if (NULL == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		return true;
	}

	//对链表的头文件的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead = Head;
	//3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
	while (Phead->next)//遍历找到目标结点进行后插
	{
		Phead = Phead->next;
		if (destval != Phead->data ) //找不到destval的时候
		{
			printf("can not find dest\n");
			return false;
		}
		if (destval == Phead->data && NULL == Phead->next)//当链表尾结点时，进行尾插
		{
			DoubleLList_TailInsert(DoubleLList_t * Head, DataType_t data)
			return true;
		}
		if (Head->next == Phead->next)//当链表多结点时，中间插
		{
			break;
		}
	}
	New->next = Phead->next;
	Phead->next->prev = New;
	New->prev = Phead;
	Phead->next = New;
	return true;
}


/*
  * @name  : DoubleLList_HeadDel
  * @brief : 对双向链表删除首结点
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//头删
bool DoubleLList_HeadDel(DoubleLList_t* Head)
{
	//1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("DoubleLList is empty , can not dele");
		return false;
	}

	//对双向链表的头结点的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead1 = Head;
	DoubleLList_t* Phead2 = Head->next;
	//2.如果链表为非空，则进行首结点删除
	Phead1->next = Head->next->next;
	Phead2->next->prev = NULL;
	Head->next->prev = NULL;
	free(Phead2);
	return true;
}


/*
  * @name  : DoubleLList_TailDele
  * @brief : 对双向链表删除尾结点
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//尾删
bool DoubleLList_TailDele(DoubleLList* Head)
{
	//1.判断链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("DoubleLList is empty , can not dele");
		return false;
	}
	//对双向链表的头结点的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead = Head;
	//2.如果链表为非空，则进行首结点删除
	while (Phead->next)//遍历找到尾结点
	{
		Phead = Phead->next;
	}
	Phead->prev->next = NULL;
	Phead->prev = NULL;
	Phead->next = NULL; //当链表只有头结点和尾结点时
	free(Phead);
	return true;
}


/*
  * @name  : DoubleLList_DestDele
  * @brief : 对双向链表任意位置删除结点
  * @param : DoubleLList_t *Head(头结点的地址)，DataType_t data(指定删除位置的数据)
  * @retval: bool (判断插入是否成功)
  * @date  : 2024/04/23
  * @note  : 无
*/
//任意删
bool DoubleLList_t_DestDele(DoubleLList_t* Head, DataType_t data)
{
	//1.判断链表是否为空,如果为空,无法删除
	if (NULL == Head->next)
	{
		printf("DoubleLList is empty , can not dele");
		return false;
	}

	//对双向链表的头结点的地址进行备份
	DoubleLList_t* Phead1 = Head;
	//2.如果链表为非空，则进行指定结点删除		

	while (Phead1->next)//遍历找到目标结点进行后插
	{

		Phead1 = Phead1->next;
		if (data == Phead1->data)//当删除中间结点
		{
			break;
		}	
		if (data != Phead1->data && NULL = Phead1->next) //找不到data的时候
		{
		printf("can not find dest\n");
		return false;
		}
	}	
	Phead1->prev->next = Phead1->next;
	Phead1->next->prev = Phead1->prev;
	Phead1->prev = NULL;
	Phead1->next = NULL;
	return true;
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
	return 0;
}