（C语言版）链表（三）——实现双向链表创建、删除、插入、释放内存等简单操作

上午写了下单向循环链表的程序，今天下午我把双向链表的程序写完了。其实双向链表和单向链表也是有很多相似的地方的，听名字可以猜到，每个节点都包含两个指针，一个指针指向上一个节点，一个指针指向下一个节点。这里有两个特殊的地方，第一就是头节点的一个指针指向NULL空指针（没有前驱节点），第二就是尾节点的一个指针指向NULL指针（没有后继节点）。

我们可以看下双向链表的示意图（自己画的比较难看）：

所以，我们在编程序的时候，这两个指针的控制就是我们的难点，因为我们始终要让这个链表保持这样的链接不管是在创建的时候、插入的时候、删除的时候等，一定要让节点的两个指针指向正确的节点。下面我们来看下双向链表的代码。

DbLinkList.h  头文件——包含节点结构的定义和各种操作函数的声明。

#ifndef DOUBLY_LINKED_LIST_H#define DOUBLY_LINKED_LIST_Htypedef struct Node{int data;struct Node *pNext;struct Node *pPre;}NODE, *pNODE;//创建双向链表pNODE CreateDbLinkList(void);//打印链表void TraverseDbLinkList(pNODE pHead);//判断链表是否为空int IsEmptyDbLinkList(pNODE pHead);//计算链表长度int GetLengthDbLinkList(pNODE pHead);//向链表插入节点int InsertEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos, int data);//从链表删除节点int DeleteEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos);//删除整个链表，释放内存void FreeMemory(pNODE *ppHead);#endif

DbLinkList.cpp 双向链表的源文件——包含了各种操作函数的定义。

（1）这部分是创建双向链表，和单向链表很相似，但是呢，有些地方还是得注意，就是每创建一个节点的时候都要注意初始化它的两个指针。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "DbLinkList.h"//创建双向链表pNODE CreateDbLinkList(void){int i, length = 0, data = 0;pNODE pTail = NULL, p_new = NULL;pNODE pHead = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == pHead){printf("内存分配失败！\n");exit(EXIT_FAILURE);}pHead->data = 0;pHead->pPre = NULL;pHead->pNext = NULL;pTail = pHead;printf("请输入想要创建链表的长度：");scanf("%d", &length);for (i=1; i<length+1; i++){p_new = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == p_new){printf("内存分配失败！\n");exit(EXIT_FAILURE);}printf("请输入第%d个元素的值：", i);scanf("%d", &data);p_new->data = data;p_new->pNext = NULL;p_new->pPre = pTail;pTail->pNext = p_new;pTail = p_new;}return pHead;}

（2）这部分是获得双向链表的信息，这里和单向链表基本一致，因为遍历的时候只用到了一个指针。

//打印链表void TraverseDbLinkList(pNODE pHead){pNODE pt = pHead->pNext;printf("打印链表如：");while (pt != NULL){printf("%d ", pt->data);pt = pt->pNext;}putchar('\n');}//判断链表是否为空int IsEmptyDbLinkList(pNODE pHead){pNODE pt = pHead->pNext;if (p == NULL)return 1;elsereturn 0;}//计算链表的长度int GetLengthDbLinkList(pNODE pHead){int length = 0;pNODE pt = pHead->pNext;while (pt != NULL){length++;pt = pt->pNext;}return length;}

（3）这部分是向双向链表插入节点，也跟单向链表很多相似的地方。我们先来看下插入节点时的示意图：

从图中可以看到，每次我们添加一个节点都有很多地方要调节的，也就是每个节点的那两个指针，一定要认真仔细自己动手写一遍，有可能有些细节就会出错。这里有一个地方需要注意，是和单向链表不同的地方，单向链表在插入节点的时候不需要判断最后一个节点是否为空，因为这不影响程序的结果，但是对于双向链表就不一样了，因为我们后面要用到最后一个节点的一个指针指向前一个节点，如果最后一个节点是空的话（就是程序中的pt），就不存在pt->pPre了,那么程序运行到这里时就会报错，所以我们要加个判断，判断此时节点是NULL的话就不需要控制它的指针了。

//向双向链表中插入节点int InsertEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos, int data){pNODE pt = NULL, p_new = NULL;if (pos > 0 && pos < GetLengthDbLinkList(pHead)+2){p_new = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == p_new){printf("内存分配失败！\n");exit(EXIT_FAILURE);}while (1){pos--;if (0 == pos)break;pHead = pHead->pNext;}pt = pHead->pNext;p_new->data = data;p_new->pNext = pt;if (NULL != pt)pt->pPre = p_add;p_new->pPre = pHead;pHead->pNext = p_new;return 1;}elsereturn 0;}

（4）这部分是从链表中删除节点，当然这里和单向链表差不多，要注意的地方和插入节点时是一样的，上面已经说明了。

//从链表中删除节点int DeleteEleDbLinkList(pNODE pHead, int pos){pNODE pt = NULL;if (pos > 0 && pos < GetLengthDbLinkList(pHead) + 1){while (1){pos--;if (0 == pos)break;pHead = pHead->pNext;}pt = pHead->pNext->pNext;free(pHead->pNext);pHead->pNext = pt;if (NULL != pt)pt->pPre = pHead;return 1;}elsereturn 0;}

（5）这部分是用来释放内存的，注意的地方和上面一样。

//删除整个链表，释放内存void FreeMemory(pNODE *ppHead){pNODE pt = NULL;while (*ppHead != NULL){pt = (*ppHead)->pNext;free(*ppHead);if (NULL != pt)pt->pPre = NULL;*ppHead = pt;}}

main.cpp 测试程序源文件——通过简单的交互信息来测试各个函数功能是否正确。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "DbLinkList.h"int main(void){int flag = 0, length = 0;int position = 0, value = 0;pNODE head = NULL;head = CreateDbLinkList();flag = IsEmptyDbLinkList(head);if (flag)printf("双向链表为空！\n");else{length = GetLengthDbLinkList(head);printf("双向链表的长度为：%d\n", length);TraverseDbLinkList(head);}printf("请输入要插入节点的位置和元素值(两个数用空格隔开)：");scanf("%d %d", &position, &value);flag = InsertEleDbLinkList(head, position, value);if (flag){printf("插入节点成功！\n");TraverseDbLinkList(head);}elseprintf("插入节点失败！\n");flag = IsEmptyDbLinkList(head);if (flag)printf("双向链表为空，不能进行删除操作！\n");else{printf("请输入要删除节点的位置：");scanf("%d", &position);flag = DeleteEleDbLinkList(head, position);if (flag){printf("删除节点成功！\n");TraverseDbLinkList(head);}elseprintf("删除节点失败！\n");}FreeMemory(&head);if (NULL == head)printf("已成功删除双向链表，释放内存完成！\n");elseprintf("删除双向链表失败，释放内存未完成！\n");return 0;}

PS：相信对很多人来说链表的相关知识其实不难，很快能把这个程序编出来。但是还是有很多细节的问题要自己编过才知道的，我自己在学习的过程中就遇到过，所以我不让大家再走弯路。