C 双向链表

单链表的结点都只有一个指向下一个结点的指针

单链表的数据元素无法直接访问其前驱元素

逆序访问单链表中的元素是极其耗时的操作！

len = LinkList_Length(list);

for (i=len-1; len>=0; i++) //O(n)

{

LinkListNode *p = LinkList_Get(list, i); //O(n)

//访问数据元素p中的元素

//

}

双向链表的定义

在单链表的结点中增加一个指向其前驱的pre指针

插入操作异常处理

插入第一个元素异常处理

在0号位置处插入元素；

删除操作

删除操作异常处理

双向链表的新操作

获取当前游标指向的数据元素

将游标重置指向链表中的第一个数据元素

将游标移动指向到链表中的下一个数据元素

将游标移动指向到链表中的上一个数据元素

直接指定删除链表中的某个数据元素

DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);

DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list);

循环链表插入结点技术场景

循环链表删除结点技术场景

优点和缺点

优点：双向链表在单链表的基础上增加了指向前驱的指针

功能上双向链表可以完全取代单链表的使用

双向链表的Next，Pre和Current操作可以高效的遍历链表中的所有元素

缺点：代码复杂

02 08 10

#ifndef _MY_DLINKLIST_H_
#define _MY_DLINKLIST_H_

typedef void DLinkList;
    /*
    typedef struct _tag_DLinkListNode DLinkListNode;
    struct _tag_DLinkListNode
    {
        DLinkListNode* next;
        DLinkListNode* pre;
    };
    */

typedef struct _tag_DLinkListNode
{
    struct _tag_DLinkListNode* next;
    struct _tag_DLinkListNode * pre;
}DLinkListNode;

DLinkList* DLinkList_Create();

void DLinkList_Destroy(DLinkList* list);

void DLinkList_Clear(DLinkList* list);

int DLinkList_Length(DLinkList* list);

int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos);

DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos);

DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos);

//-- add
DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node);

DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list);

DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list);

#endif

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "DLinkList.h"

typedef struct _tag_DLinkList
{
    DLinkListNode header;
    DLinkListNode* slider;
    int length;
} TDLinkList;

DLinkList* DLinkList_Create() 
{
    TDLinkList* ret = (TDLinkList*)malloc(sizeof(TDLinkList));

    if( ret != NULL )
    {
        ret->length = 0;
        ret->header.next = NULL;
        ret->header.pre = NULL;
        ret->slider = NULL;
    }

    return ret;
}

void DLinkList_Destroy(DLinkList* list) 
{
    if (list != NULL)
    {
        free(list);
    }
}

void DLinkList_Clear(DLinkList* list) 
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;

    if( sList != NULL )
    {
        sList->length = 0;
        sList->header.next = NULL;
        sList->header.pre = NULL;
        sList->slider = NULL;
    }
}

int DLinkList_Length(DLinkList* list) 
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    int ret = -1;

    if( sList != NULL )
    {
        ret = sList->length;
    }

    return ret;
}

//大家一定要注意：教科书不会告诉你 项目上如何用；哪些点是项目的重点
int DLinkList_Insert(DLinkList* list, DLinkListNode* node, int pos) 
{ 
    int ret = 0, i = 0;
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    
    if (list==NULL || node==NULL || pos<0)
    {
        return -1;
    }
    
    DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
    DLinkListNode* next = NULL; //需要增加next指针

    for(i=0; (i<pos) && (current->next != NULL); i++)
    {
        current = current->next;
    }

    next = current->next;

    //步骤1-2
    current->next = node;
    node->next = next;

    //步骤3-4 
    if( next != NULL ) //当链表插入第一个元素，需要特殊处理
    {
        next->pre = node;
    }
    node->pre = current;

    if( sList->length == 0 )
    {
        sList->slider = node; //当链表插入第一个元素处理游标
    }

    //若在0位置插入，需要特殊处理 新来结点next前pre指向null
    if( current == (DLinkListNode*)sList )
    {
        node->pre = NULL;
    }

    sList->length++;
    
    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Get(DLinkList* list, int pos) 
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;
    int i = 0;

    if( (sList != NULL) && (0 <= pos) && (pos < sList->length) )
    {
        DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;

        for(i=0; i<pos; i++)
        {
            current = current->next;
        }

        ret = current->next;
    }

    return ret;
}

//插入第一个节点
//删除的是最后一个结点，该是如何处理
DLinkListNode* DLinkList_Delete(DLinkList* list, int pos) 
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;
    int i = 0;
    if (sList == NULL || pos <0 )
    {
        return NULL;
    }
    //if( (sList != NULL) && (0 <= pos) && (pos < sList->length) )
    {
        DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;
        DLinkListNode* next = NULL; //需要增加next指针

        for(i=0; i<pos; i++)
        {
            current = current->next;
        }

        ret = current->next;
        next = ret->next;

        //步骤1
        current->next = next;

        //步骤2 
        if( next != NULL )//需要特殊处理
        {
            next->pre = current;

            if( current == (DLinkListNode*)sList ) //若第0个位置，需要特殊处理
            {
                next->pre = NULL;
            }
        }

        if( sList->slider == ret )
        {
            sList->slider = next;
        }

        sList->length--;
    }

    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_DeleteNode(DLinkList* list, DLinkListNode* node)
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;
    int i = 0;

    if( sList != NULL )
    {
        DLinkListNode* current = (DLinkListNode*)sList;

        for(i=0; i<sList->length; i++)
        {
            if( current->next == node )
            {
                ret = current->next;
                break;
            }

            current = current->next;
        }

        if( ret != NULL )
        {
            DLinkList_Delete(sList, i);
        }
    }

    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Reset(DLinkList* list)
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;

    if( sList != NULL )
    {
        sList->slider = sList->header.next;
        ret = sList->slider;
    }

    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Current(DLinkList* list)
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;

    if( sList != NULL )
    {
        ret = sList->slider;
    }

    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Next(DLinkList* list)
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;

    if( (sList != NULL) && (sList->slider != NULL) )
    {
        ret = sList->slider;
        sList->slider = ret->next;
    }

    return ret;
}

DLinkListNode* DLinkList_Pre(DLinkList* list)
{
    TDLinkList* sList = (TDLinkList*)list;
    DLinkListNode* ret = NULL;

    if( (sList != NULL) && (sList->slider != NULL) )
    {
        ret = sList->slider;
        sList->slider = ret->pre;
    }

    return ret;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "DLinkList.h"

struct Value
{
    DLinkListNode node;
    int v;
};

int main()
{
    int i = 0;
    DLinkList* list = DLinkList_Create();
    struct Value* pv = NULL;
    struct Value v1, v2, v3, v4, v5;

    v1.v = 1;    v2.v = 2;    v3.v = 3;    v4.v = 4;
    v5.v = 5;

    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v1, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v2, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v3, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v4, DLinkList_Length(list));
    DLinkList_Insert(list, (DLinkListNode*)&v5, DLinkList_Length(list));

    for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
    {
        pv = (struct Value*)DLinkList_Get(list, i);

        printf("%d
", pv->v);
    }

    printf("
");

    DLinkList_Delete(list, DLinkList_Length(list)-1);
    DLinkList_Delete(list, 0);
    //DLinkList_Delete(list, 3);
    

    for(i=0; i<DLinkList_Length(list); i++)
    {
        pv = (struct Value*)DLinkList_Next(list);

        printf("%d
", pv->v);
    }

    printf("
");

    DLinkList_Reset(list);
    DLinkList_Next(list);

    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);

    printf("%d
", pv->v);

    DLinkList_DeleteNode(list, (DLinkListNode*)pv);

    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);

    printf("%d
", pv->v);

    DLinkList_Pre(list);

    pv = (struct Value*)DLinkList_Current(list);

    printf("%d
", pv->v);

    printf("Length: %d
", DLinkList_Length(list));

    DLinkList_Destroy(list);
    system("pause");
    return 0;
}