C和C指针小记(十八)-使用结构和指针-双向链表

1、双链表

1.1 双向链表的声明

在一个双链表中,每个节点都包含两个指针--指向前一个节点的指针和指向后一个节点的指针.

声明

typedef struct NODE {
    struct NODE *fwd;
    struct NODE *bwd;
    int                value;
} Node;

根节点的fwd字段指向链表的第1个节点,根节点的bwd字段指向链表的最后一个节点.如果链表为空,这两个字段都为NULL.链表的第1个节点的bwd 字段和最后一个节点的 fwd 字段都为 NULL. 在一个有序的链表中,各个节点将根据value 字段的值以升序排列.

3.2 双向链表的插入

将一个新值插入到有序表中
函数原型
dll_insert( Node *rootp, int value );
dll_insert 接受两个参数,一个指向根节点的指针和一个整型值.
插入节点时,可能会遇到4中情况:
1、新值可能必须插入到链表的中间位置
2、新值可能必须插入到链表的起始位置
3、新值可能必须插入到链表的结束位置
4、新值可能必须既插入到链表的起始位置,又插入到链表的结束位置

/**
 向双向链表中插入数据

 @param rootp 根节点
 @param value 带插入值
 @return 0 已经有值, -1 不能插入, 1 插入成功
 */
int dll_insert( Dnode *rootp, int value) {
    Dnode   *this;
    Dnode   *next;
    Dnode   *newnode;
    
    //查看 value 是否已经存在于链表中, 如果是就返回.否则,为新值创建一个新节点(“newnode”将指向它)
    //this 将指向应该在新节点之前的那个节点
    //next 将指向应该在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 = (Dnode *)malloc( sizeof( Dnode) );
    if ( newnode == NULL) {
        return -1;
    }
    newnode->value = value;
    
    //把新值添加到链表中
    if ( next != NULL) {
        //情况 1,2 并非位于链表尾部.
        if ( this != rootp ) {//情况1 并非位于链表起始位置
            newnode->fwd = next;
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = this;
            next->bwd = newnode;
        }else {// 情况2 位于起始位置
            newnode->fwd = next;
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = NULL;
            next->bwd = newnode;
        }
    }else {
        //情况3,4 位于链表的尾部
        if (this != rootp) {// 情况3 并非位于链表的起始位置
            newnode->fwd = NULL;
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = this;
            rootp->bwd = newnode;
        }else {// 情况4 位于链表起始位置
            newnode->fwd = NULL;
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = NULL;
            rootp->bwd = newnode;
        }
    }
    
    return 1;
}

//添加节点的4种情况可以提炼
if ( next != NULL) {
        //情况1 或 2 并非位于链表的尾部
        newnode->fwd = next;
        if (this != rootp ) {//情况1 并非位于链表的起始位置
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = this;
        }else {//情况2 位于链表的起始位置
            rootp->fwd = newnode;
            newnode->bwd = NULL;
        }
        next->bwd = newnode;
    }else {
        //情况3或4 位于链表尾部
        newnode->fwd = NULL;
        if (this != rootp) {//情况3 并不位于链表起始位置
            this->fwd = newnode;
            newnode->bwd = this;
        }else {//情况4 位于链表起始位置
            rootp->fwd = newnode;
            newnode->bwd = NULL;
        }
        rootp->bwd = newnode;
    }