C#数据结构－双向链表

理论基础：

     在结点中设两个引用域，一个保存直接前驱结点的地址，叫prev，一个直接后继结点的地址，叫next，这样的链表就是双向链表(Doubly Linked List)。

   

双向链表的结点结构示意图如上，双向链表结点的定义与单链表的结点的定义很相似，因此，双向链表节点类的实现可以参考单链表的节点类。

C#实现：

1接口

         引用线性表的接口IListDS<T>

2实现

   （1）双向链表节点类，参考单链表的节点类

 1    public class DBNode<T>
 2    {
 3       private T data;              //数据域
 4        private DBNode<T> next;        //后继
 5        private DBNode<T> prev;        //前驱
 6        public T Data
 7        {
 8            get { return data; }
 9            set { data = value; }
10        }
11        public DBNode<T> Next
12        {
13            get { return next; }
14            set { next = value; }
15        }
16        public DBNode<T> Prev
17        {
18            get { return prev; }
19            set { prev = value; }
20        }
21        public DBNode()
22        {
23            data = default(T);
24            prev = null;
25            next = null;
26        }
27        public DBNode(T val)
28        {
29            data = val;
30            next = null;
31            prev = null;
32        }
33    }

    (2) 双向链表操作类实现

    注意：由于双向链表的结点有两个引用，所以，在双向链表中插入和删除结点比单链表要复杂。双向链表中结点的插入分为在结点之前插入和在结点之后插入，插入操作要对四个引用进行操作

             同样，删除操作也需要多多注意，其他的操作和单链表类似,不再赘述.

  1public class DBLinkList<T> : IListDS<T>
  2    {
  3        private DBNode<T> header;
  4        public DBNode<T> Header
  5        {
  6            get
  7            {
  8                return header;
  9            }
 10            set
 11            {
 12                header = value;
 13            }
 14        }
 15        public DBLinkList()
 16        {
 17            header = new DBNode<T>();
 18            header.Next = null;
 19            header.Prev = null;
 20        }
 21        /**//// <summary>
 22        /// 获取长度
 23        /// </summary>
 24        /// <returns></returns>
 25        public int GetLength()
 26        {
 27            DBNode<T> p = header;
 28            int len = 0;
 29            while (p != null)
 30            {
 31                ++len;
 32                p = p.Next;
 33            }
 34            return len;
 35        }
 36        /**//// <summary>
 37        /// 清空操作
 38        /// </summary>
 39        public void Clear()
 40        {
 41            header = null;
 42        }
 43        /**//// <summary>
 44        /// 判断线性表是否为空
 45        /// </summary>
 46        /// <returns></returns>
 47        public bool IsEmpty()
 48        {
 49            if (header.Data==null)
 50            {
 51                return true;
 52            }
 53            else
 54            {
 55                return false;
 56            }
 57        }
 58        /**//// <summary>
 59        /// 查找节点
 60        /// </summary>
 61        /// <param name="i"></param>
 62        /// <returns></returns>
 63        private DBNode<T> FindNode(int i)
 64        {
 65            if (IsEmpty())
 66            {
 67                Console.Write("list is empty");
 68                return null;
 69            }
 70            if (i < 1)
 71            {
 72                Console.Write("Index is error");
 73                return null;
 74            }
 75            DBNode<T> current = new DBNode<T>();
 76            current = header;
 77            int j = 1;
 78            while (current.Next != null && j < i)
 79            {
 80                ++j;
 81                current = current.Next;
 82            }
 83            return current;
 84        }
 85        /**//// <summary>
 86        /// 插入操作,在第i个节点前面
 87        /// </summary>
 88        /// <param name="item"></param>
 89        /// <param name="i"></param>
 90        public void Insert(T item, int i)
 91        {
 92            DBNode<T> current = FindNode(i);
 93            DBNode<T> newNode = new DBNode<T>(item);
 94            if (current != null)
 95            {
 96                current.Prev.Next = newNode;
 97                newNode.Next = current;
 98                newNode.Prev = current.Prev;
 99                current.Prev = newNode;
100            }
101            else
102            {
103                Console.Write("the node is not exist!");
104            }
105        }
106         /**//// <summary>
107        /// 插入操作,在第i个节点后面插入item
108        /// </summary>
109        /// <param name="item"></param>
110        /// <param name="i"></param>
111        public void InsertBack(T item, int i)
112        {
113            DBNode<T> current = FindNode(i);
114            DBNode<T> newNode = new DBNode<T>(item);
115            if (current != null)
116            {
117                current.Next.Prev = newNode;
118                newNode.Prev = current;
119                newNode.Next = current.Next;
120                current.Next = newNode;
121            }
122             else
123            {
124                Console.Write("the node is not exist!");
125            }
126        }
127        /**//// <summary>
128        /// 附加操作,线性表未满，将值为item的新元素添加到末尾
129        /// </summary>
130        /// <param name="item"></param>
131        public void Append(T item)
132        {
133            DBNode<T> newNode = new DBNode<T>(item);
134            DBNode<T> p = new DBNode<T>();
135            if (header == null)
136            {
137                header = newNode;
138                return;
139            }
140            p = header;
141
142            while (p.Next != null)
143            {
144                p = p.Next;
145            }
146            p.Next = newNode;
147        }
148
149        /**//// <summary>
150        /// 删除操作
151        /// </summary>
152        /// <param name="i"></param>
153        /// <returns></returns>
154        public T Delete(int i)
155        {
156            DBNode<T> current = FindNode(i);
157            if (current != null)
158            {
159                current.Prev.Next = current.Next;
160                current.Next.Prev = current.Prev;
161                current.Prev = null;
162                current.Next = null;
163                return current.Data;
164            }
165            else
166            {
167                Console.Write("the node is not exist!");
168                return default(T);
169            }
170       }
171        /**//// <summary>
172        /// 取表元
173        /// </summary>
174        /// <param name="i"></param>
175        /// <returns></returns>
176        public T GetElem(int i)
177        {
178            DBNode<T> current = FindNode(i);
179            if (current != null)
180            {
181                return current.Data;
182            }
183            else
184            {
185                Console.Write("the node is not exist!");
186                return default(T);
187            }
188        }
189
190        /**//// <summary>
191        /// 按值查找
192        /// </summary>
193        /// <param name="value"></param>
194        /// <returns>-1:链表或参数异常;0:节点不存在;1:值代表的位置</returns>
195        public int Locate(T value)
196        {
197            if (IsEmpty())
198            {
199                Console.Write("list is empty");
200                return -1;
201            }
202            if (value == null)
203            {
204                Console.Write("value is empty");
205                return -1;
206            }
207            DBNode<T> current = new DBNode<T>();
208            current = header;
209            int result = 0;
210            
211            while (current.Next != null)
212            {
213                if (current.Data.Equals(value))
214                {
215                    result=1;

217                }
218            }
219            return result;
220        }
221    }

 此外，循环链表的基本操作与单链表大体相同，只是判断链表结束的条件并不是判断结点的引用域是否为空，

 而是判断结点的引用域是否为头引用，其它没有较大的变化，有兴趣的朋友可以写写。