基于c语言数据结构-双循环链表

DoubleCircularLinkedList双循环链表

/*************************************************************
 *函数名称:
 *函数功能:   设计双向循环链表的接口
 *函数参数:
 *返回结果:
 *注意事项:   None
 *函数作者:   zcx982795194@163@163.com
 *创建日期:   2024/04/25
 *修改历史:
 *函数版本:1.0
 *Copyright (c)  2023-2024   zcx982795194@163.com   All right Reserved
 ************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

// 指的是双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;

// 构造双向循环链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的

typedef struct DoubleCircularLinkedList
{
	DataType_t data;					   // 结点的数据域
	struct DoubleCircularLinkedList *prev; // 直接前驱的指针域
	struct DoubleCircularLinkedList *next; // 直接后继的指针域

} DoubleCirLList_t;

//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 创建一个空双向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
DoubleCirLList_t *DoubleCirLList_Create(void)
{
	// 1.创建一个头结点并对头结点申请内存
	DoubleCirLList_t *Head = (DoubleCirLList_t *)calloc(1, sizeof(DoubleCirLList_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，指针域指向自身即可，体现“循环”
	Head->prev = Head;
	Head->next = Head;

	// 3.把头结点的地址返回即可
	return Head;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 遍历
bool DoubleCirLList_Print(DoubleCirLList_t *Head)
{
	// 对双向循环链表的头结点的地址进行备份
	DoubleCirLList_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;
}

//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
DoubleCirLList_t *DoubleCirLList_NewNode(DataType_t data)
{
	// 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
	DoubleCirLList_t *New = (DoubleCirLList_t *)calloc(1, sizeof(DoubleCirLList_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,指针域指向结点自身，体现“循环”
	New->data = data;
	New->prev = New;
	New->next = New;

	return New;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 头插
bool DoubleCirLList_HeadInsert(DoubleCirLList_t *Head, DataType_t data)
{
	// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

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

	// 3.如果双向链表为非空，把新结点插入到链表的头部
	Head->next->prev->next = New;
	New->prev = Head->next->prev;
	New->next = Head->next;
	Head->next->prev = New;
	Head->next = New;

	return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 尾巴插
bool DoubleCirLList_TailInsert(DoubleCirLList_t *Head, DataType_t data)
{
	// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

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

	// 3.如果双向链表为非空，把新结点插入到链表的尾部
	New->prev = Head->next->prev;
	Head->next->prev->next = New;
	New->next = Head->next;
	Head->next->prev = New;

	return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 指定位置插入
bool DoubleCirLList_PheadInsert(DoubleCirLList_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
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}

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

	// 3.如果双向链表为非空，遍历链表，找到目标结点
	DoubleCirLList_t *Phead = Head->next;
	while (Phead->data != destval && Phead != NULL)
	{
		Phead = Phead->next;
	}
	if (NULL == Phead)
	{
		return false;
	}

	// 4.说明找到目标结点，则把新结点插入到目标结点的后面
	New->next = Phead->next;
	Phead->next->prev = New;
	New->prev = Phead;
	Phead->next = New;

	return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 头删
bool DoubleCirLList_HeadDel(DoubleCirLList_t *Head)
{
	// 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
	if (NULL == Head->next)
	{
		return false;
	}

	// 2.对链表的首结点的地址进行备份
	DoubleCirLList_t *Temp = Head->next;

	// 3.链表是非空的，则直接删除首结点
	Temp->prev->next = Temp->next;
	Temp->next->prev = Temp->prev;
	Head->next = Temp->next;
	Temp->next = NULL;
	Temp->prev = NULL;
	free(Temp);

	return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 尾删
bool DoubleCirLList_TailDel(DoubleCirLList_t *Head)
{
	// 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
	if (NULL == Head->next)
	{
		return false;
	}

	// 2.对链表的尾结点的地址进行备份
	DoubleCirLList_t *Tail = Head->next->prev;

	// 2.链表为非空，删除尾结点
	Tail->prev->next = Head->next;
	Head->next->prev = Tail->prev;
	Tail->next = NULL;
	Tail->prev = NULL;
	free(Tail);

	return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
// 指定删
bool DoubleCirLList_PheadDel(DoubleCirLList_t *Head, DataType_t destval)
{
	// 1.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
	if (NULL == Head->next)
	{
		return false;
	}

	// 2.链表是非空的，遍历链表，找到待删除结点
	DoubleCirLList_t *Phead = Head;
	while (Phead->data != destval && Phead != NULL)
	{
		Phead = Phead->next;
	}
	if (NULL == Phead)
	{
		return false;
	}

	// 3.删除指定结点
	Phead->prev->next = Phead->next;
	Phead->next->prev = Phead->prev;
	Phead->prev = NULL;
	Phead->next = NULL;
	free(Phead);
}
//---------------------------------------------------------------------------------------------
//！！！！！！！！！头删和尾巴删没问题，指定删双独使用也没问题，但是！指定删和头删尾巴删一起用就会报错不知道为什么
int main(int argc, char const *argv[])
{

	DoubleCirLList_t *test = DoubleCirLList_Create();
	DoubleCirLList_HeadInsert(test, 7);		// 头插
	DoubleCirLList_HeadInsert(test, 6);		// 头插
	DoubleCirLList_HeadInsert(test, 5);		// 头插
	DoubleCirLList_TailInsert(test, 8);		// 尾插
	DoubleCirLList_PheadInsert(test, 8, 9); // 指定插
	DoubleCirLList_Print(test);				// 遍历
	printf("---------------------------------------------------------------\n");
	// DoubleCirLList_HeadDel(test); // 头删
	// DoubleCirLList_TailDel(test); // 尾巴删

	DoubleCirLList_PheadDel(test,9);//选中删
	DoubleCirLList_Print(test);	  // 遍历

	return 0;
}