C语言实现双向链表的基本操作

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头文件c2_4.h

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

#define TRUE 1
#define OK 1
#define FALSE 0
#define ERROR 0
#define NULL 0
#define OVERFLOW 0

typedef int ElemType;
typedef int Status;

typedef struct DuLNode
{ ElemType data;
  DuLNode *prior,*next;
}DuLNode,*DuLinkList;

//函数声明
void InitList(DuLinkList &L);//初始化链表
void ClearList(DuLinkList L);//清空表
void DestroyList(DuLinkList &L);//销毁双向链表
Status ListEmpty(DuLinkList L);//判断表是否为空
int ListLength(DuLinkList L);//判断表的长度
Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType &e);//返回第i个元素的值
int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType));//返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序
Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e);//前驱判断
Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e);//后继判断
DuLinkList GetElem(DuLinkList L,int i);//返回第i个元素的地址
Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e);//在表的第i个位置之前插入元素e
Status ListDelete(DuLinkList L,ElemType &e);//删除表中第i个元素
void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType));//正序对每个元素调用函数visit()
void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType));//逆序对每个元素调用函数visit()
void print(ElemType e);
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

函数文件b02_7.cpp

#include<stdio.h>
#include"c2_4.h"

void InitList(DuLinkList &L)
{//产生空间的双向循环链表
 L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
 if(L)
  L->next=L->prior=L;
 else
  exit(OVERFLOW);
}

void ClearList(DuLinkList L)
{ //清空链表
 DuLinkList p=L->next;//p指向第一个结点
 while(p!=L)
 {  p=p->next;
 free(p->prior);
 }
 L->next=L->prior=L;//头结点的两个指针域指向其身
 
}
void DestroyList(DuLinkList &L)
{ ClearList(L);//将L清空
  free(L);
  L=NULL;
}
Status ListEmpty(DuLinkList L)
{ //判断表是否为空
 if(L->next==L&&L->prior==L)
    return TRUE;
 else
  return FALSE;
}
int ListLength(DuLinkList L)
{ //返回表的长度
 int i=0;
 DuLinkList p=L->next;//p指向第一个结点
 while(p!=L)
 { i++;
  p=p->next;
 }
return i;
}

Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType &e)
{ //当第i个元素存在，将值赋给e
 int j=1;
 DuLinkList p=L->next;//p指向第一个结点
 while(p!=L&&j<i)//顺指针向后查找，直到p指向第i个元素
 { j++;
  p=p->next;
 }
 if(p==L||j>i)
  return ERROR;
 e=p->data;
 return OK;
}
int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ //返回表中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序
 int i=0;
 DuLinkList p=L->next;
 while(p!=L)//p未指向头结点
 { i++;//计数器加1
 if(compare(p->data,e))//找到这样的元素
  return i;
  p=p->next;
 }
 return 0;
}
Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e)
{ DuLinkList p=L->next->next;//p指向第2个元素
 while(p!=L)
 { if(p->data==cur_e)//p指向值为cur_e的结点
 {pre_e=p->prior->data;//将p的前驱结点的值赋给
 return OK;
 }
 
 p=p->next;
 }
 return ERROR;
}

Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e)
{//返回后继
 DuLinkList p=L->next->next;//p指向第二个元素
 while(p!=L)
 { if(p->prior ->data==cur_e)//p所指结点的前驱指向cur_e
 { next_e=p->data;//将p所指结点的值赋给next_e
   return OK;
 }
 p=p->next;
 }
 return ERROR;
}
DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i)
{//在双向链表中返回第i个元素的地址
 int j;
 DuLinkList p=L;//p指向头结点
 if(i<0||i>ListLength(L))
  return NULL;
 for(j=1;j<=i;j++)//p指向第i个结点
  p=p->next;//p指向下一个结点
 return p;
}
Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e)
{ //在链表第i个位置上插入元素
 DuLinkList p,s;
 if(i<1||i>ListLength(L)+1)
  return ERROR;
 p=GetElemP(L,i-1);//在L中确定第i个结点前驱的位置指针p
 if(!p) return ERROR;

 s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));//生成新结点
 if(!s) return ERROR;

 s->data=e;//将e赋给新的结点
 s->prior=p;//新结点的前驱为第i-1个结点
 s->next=p->next;//新结点的后继为第i个结点
 p->next->prior=s;//第i个结点的前驱指向新结点
 p->next=s;//第i-1个结点的后继指向新结点
 return OK;
}

Status ListDelete(DuLinkList L,ElemType &e)
{  //删除第i个结点
 DuLinkList p;
 int i;
 if(i<1)
  return ERROR;
 p=GetElemP(L,i);//在L中确定第i个元素的位置指针
 if(!p) return ERROR;
 e=p->data;//把第i个结点的元素的值赋给e
 p->prior->next=p->next;//第原i-1个结点的后继指向原第i+1个结点
 p->next->prior=p->prior;//第原i+1个结点的前驱指向原第i-1个结点
 free(p);
 return OK;
}

void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
{//由双向循环链表的表头出发，正序对每个数据元素调用函数visit()
 DuLinkList p=L->next;//p指向首元结点
   while(p!=L)
   { visit(p->data);//对p所指结点调用函数visit()
   p=p->next;
   }
   printf("/n");
}

void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
{ //由双向循环链表的表头出发，逆序对每个元素调用函数visit()
 DuLinkList p=L->prior;//p指向尾结点
 while(p!=L)
 { visit(p->data);
   p=p->prior;
 }
   printf("/n");
}

void print(ElemType e)
{ printf("%2d",e);
}
  /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

主函数文件main2_6.cpp

#include<stdio.h>
#include"c2_4.h"

void main()
{ DuLinkList L;
  int i,k;
  ElemType e0,e,e1;
  InitList(L);
  for(i=1;i<=5;i++)
   ListInsert(L,i,i);
  printf("正序输出:");
  ListTraverse(L,print);
  printf("逆序输出:");
  ListTraverseBack(L,print);
  k=ListEmpty(L);
  printf("/n判断表是否为空:k=%d(1,是;0,否)",k);
  printf("/n判断表的长度:%d/n",ListLength(L));
  printf("/n清空表/n");
  ClearList(L);
  printf("/n再次判断表是否为空/n");
  k=ListEmpty(L);
  printf("/n判断表是否为空:k=%d(1,是;0,否)",k);
  printf("/n判断表的长度:%d/n",ListLength(L));

  printf("重新插入元素/n");
  for(i=1;i<=10;i++)
    ListInsert(L,i,i);
  ListTraverse(L,print);
  printf("/n前驱判断/n");
  for(i=1;i<=10;i++)
  { GetElem(L,i,e);//将第i个元素的值赋给e
    k=PriorElem(L,e,e0);//判断前驱
 if(k==ERROR)
  printf("元素%d没有前驱/n",e);
 else
  printf("元素%d的前驱为%d/n",e,e0);
  }

printf("/n后继判断/n");
for(i=1;i<=10;i++)
{ GetElem(L,i,e);
  k=NextElem(L,e,e1);
  if(k==ERROR)
   printf("元素%d没有后继/n",e);
  else
   printf("元素%d的前驱为%d/n",e,e1);
}

printf("/n删除元素/n");
for(i=1;i<=10;i++)
{   GetElem(L,i,e);
 ListDelete(L,e);

 
printf("删除第%d个元素后,e值为%d/n",i,e);
}
printf("/n清空表");
ClearList(L);
k=ListEmpty(L);
  printf("/n判断表是否为空:k=%d(1,是;0,否)",k);
  printf("/n判断表的长度:%d/n",ListLength(L));

}