双链表、链式栈、链式队列 及实现

一、双链表

在单链表的基础上再增加一个指向它前驱的指针，就构成了双链表。

所以双链表有三个变量：数据信息info、前驱指针llink、后继指针rlink。

 

二、双链表操作和实现

   由于双链表也为单链表的一种变型，一些相似的操作就没一一列举，可以参考数据结构（四）——单链表 、带头结点的单链表、循环链表 及其实现

1、数据结构

2、在i位置插入结点

3、在y元素后插入结点

4、删除值为x的结点

1、数据结构

01.typedef int datatype;  02.  03.typedef struct dlink_node{  04.    datatype info;  05.    dlink_node* llink;  06.    dlink_node* rlink;  07.}dnode;  

2、在i位置插入结点

01.include"linklist.h"  02.  03.node* insert_link_list_index(node *head,int index,datatype x){  04.    if(index<0){  05.        printf("index error\n");  06.        exit(1);  07.    }  08.    if(index == 0){         //在链表首插入   09.        node *q = (node*) malloc(sizeof(node));  10.        q->info = x;  11.        if(!head){          //空表的情况   12.            q->llink = NULL;  13.            q->rlink = NULL;  14.            head = q;  15.            return head;  16.        }  17.        head->llink = q;    //非空链表首插入   18.        q->rlink = head;  19.        q->llink = NULL;  20.        head = q;  21.        return head;  22.    }  23.    else{  24.        node *ptr = find_node(head,index-1);  25.        node* q = (node*)malloc(sizeof(node));  26.        q->info = x;  27.        if(ptr->next){      //链表中插入     28.            p->rlink = ptr->rlink;  29.            ptr->rlink->llink = p;  30.            ptr->rlink = p;  31.            p->llink = ptr  32.            return head;  33.        }  34.        ptr->rlink = p;      //链表尾插入   35.        p->llink = ptr;  36.        p->rlink = NULL;  37.        return head;  38.    }  39.}  

 

3、在y元素之后插入

01.#include"linklist.h"   02.  03.node* intsert_node_yx(node *head,datatype x,datatype y){  04.    node *q=find_node(head,y);  05.    if(!q){  06.        printf("not found the node %d\n");  07.        return head;  08.    }  09.    node *p = (node*)malloc(sizeof(node));  10.    p->info = x;  11.    if(!q->rlink){            //最后一个结点   12.        q->rlink = p;  13.        p->llink = q;  14.        p->rlink = NULL;  15.        return head;  16.    }  17.    p->rlink = q->rlink;     //中间结点    18.    q->rlink->llink = p;  19.    q->rlink = p;  20.    p->llink = q;  21.    return head;  22.}  

4、删除值为x的结点

01.#include"linklist.h"   02.  03.node* del_link_list_node(node* head,datatype x){  04.    if(!head){  05.        printf("the list is empty\n");  06.        return head;  07.    }  08.    node* ptr=head;  09.    while(!ptr && ptr->info != x){  10.        ptr=ptr->rlink;  11.    }  12.    if(!ptr){            //未找到数据   13.        printf("no data\n");  14.    }else if(ptr == head && ptr->rlink){  //第一个就是，还有后继   15.        head=ptr->rlink;                 16.        ptr->rlink->llink = NULL;     //因为这步所以要判断是否有后继   17.    }else if(ptr == head && !ptr->rlink){ //第一个就是，只有一个元素   18.        head = NULL;  19.    }   20.    }else if(!ptr->rlink){          //链表的最后一个   21.        ptr->llink->rlink = NULL;  22.    }else{  23.        ptr->llink->rlink = ptr->rlink;   //链表中间   24.        ptr->rlink->llink = ptr->llink;  25.    }  26.    free(ptr);  27.    return head;  28.}  

 

三、链式栈

    栈的链式存储称为链式栈。它的插入和删除规定在单链表的同一端进行，栈顶指针用top表示。

1、输出各个结点的值

2、取得栈顶元素

3、入栈

4、出栈

 

1、输出各个结点的值

void display_link_list(node *stack){  04.    if(!stack){  05.        printf("the list is empty!\n");  06.    }else{  07.        int i;  08.        node *ptr = stack;  09.        while(ptr){  10.            printf("5%d",ptr->info);  11.            ptr = ptr->next;  12.        }  13.    }  14.}  

2、取得栈顶元素

01.#include"linklist.h"   02.  03.node* get_top(node *stack){  04.    if(!stack){  05.        printf("the stack is empty\n");  06.        return stack;  07.    }  08.    return stack->info;  09.} 

3、入栈

01.#include"linklist.h"   02.  03.node* push(node* stack,datatype x){  04.    node *p = (node*)malloc(sizeof(node));  05.    p->info = x;  06.    p->next = stack;  //当stack为空时，则有p->next = NULL   07.    stack = p;  08.    return p;  09.}  

 

4、出栈

01.#include"linklist.h"   02.  03.node* pop(node *stack,datatype *x){  04.    if(!stack){  05.        printf("the stack is empty\n");  06.        return stack;  07.    }  08.    node *p = stack;  09.    stack=stack->next;  10.    *x = p->info;  11.    free(p);  12.    return stack;  13.}  

四、链式队列

  以队列形式存储的链式队列，插入和删除在单链表的不同端进行，队首和队尾指针存在一个数据结构中。

 

1、结构定义

2、建立一个空队列

3、判断是否为空

4、取得首节点值

5、输出各个结点

6、入列

7、出列

1、结构定义

01.typedef int datatype;  02.  03.typedef struct link_queue_node{  04.    datatype info;  05.    struct link_queue_node* next;  06.}node;  07.  08.typedef struct queue{  09.    node* front;  10.    node* rear;  11.}queue;  

2、建立一个空队列

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.queue* init_link_queue(){  04.    queue *q = (queue*) malloc(sizeof(queue));  05.    q->front = NULL;  06.    q->rear = NULL;  07.    return q;  08.}  

3、判断是否为空

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.int is_empty_link_queue(queue *q){  04.    return q->front? 0:1;  05.}  

 

4、取得首节点值

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.datatype* get_head(queue *q){  04.    if(!q){  05.        printf("the queue is empty\n");  06.        exit(1);  07.    }  08.    return q->front->info;  09.}  

5、输出各个结点

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.void display_link_queue(queue *q){  04.    if(!q){       05.        printf("the queue is empty!\n");          06.    }else{  07.        node *p = q->front;  08.        while(p){  09.            printf("%5d",p->info);  10.            p=p->next;  11.        }  12.    }  13.}  

6、入列

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.queue* en_list_queue(queue *q,datatype x){  04.    node* p = (node*)malloc(sizeof(node));  05.    p->info = x;  06.    p->next = NULL;  07.    if(!q->front){  08.        q->front = p;  09.        q->rear = p;  10.    }else{  11.        rear->next = p;  12.        rear = p;  13.    }  14.    return q;  15.}  

7、出列

01.#include"linkqueue.h"   02.  03.queue* del_link_queue(queue *q,datatype *x){  04.    if(!q->front){  05.        printf("the queue is empty\n");  06.        return q;  07.    }  08.    node *p = q->front;  09.    if(q->front == q->rear){  10.        q->front=q->rear=NULL;  11.    }else{  12.        q->front = p->next;  13.    }  14.    *x = p->info;  15.    free(p);  16.    return q;  17.}  

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