详解双向链表的基本操作(C语言)_c语言双向链表的移动功能,2024年最新【高级物联网嵌入式开发架构师系统学习】

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    head = CreatNode(head);
    Node \* list=head;
    for (int i=1; i<length; i++) 
    /\*创建并初始化一个新结点\*/
    {
        Node \* body=(Node\*)malloc(sizeof(Node));
        body->pre=NULL;
        body->next=NULL;
        body->data=rand()%MAX;
		/\*直接前趋结点的next指针指向新结点\*/
        list->next=body;
        /\*新结点指向直接前趋结点\*/
        body->pre=list;
        /\*把body指针给list返回\*/
        list=list->next;
    }
     
}
/\*加上以下两句就是双向循环链表\*/
// list->next=head;
// head->prior=list;
return head;

}


### 3.双向链表的插入


  根据数据添加到双向链表中的位置不同,可细分为以下 3 种情况:  
 **1.添加至表头**  
   将新数据元素添加到表头,只需要将该元素与表头元素建立双层逻辑关系即可。  
   换句话说,假设新元素节点为 temp,表头节点为 head,则需要做以下 2 步操作即可:  
   temp->next=head; head->prior=temp;  
   将 head 移至 temp,重新指向新的表头;  
   将新元素 7 添加至双链表的表头,则实现过程如下图所示:  
 ![在这里插入图片描述](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/c285df9c19a942588fab619371f5b5e3~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771259694&x-signature=2MktYlknlUmVICqdqWTzKstU674%3D)



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**2.添加至表的中间位置**  
   同单链表添加数据类似,双向链表中间位置添加数据需要经过以下 2 个步骤,如下图所示:  
   新节点先与其直接后继节点建立双层逻辑关系;  
   新节点的直接前驱节点与之建立双层逻辑关系;  
 ![在这里插入图片描述](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/46cc126ec75d4ef9b2d09ad5d58b1b3f~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771259694&x-signature=h6KASGGZbIWXSxY1i6Muzw55RNI%3D)  
 **3.添加至表尾**  
   与添加到表头是一个道理,实现过程如下:  
   找到双链表中最后一个节点;  
   让新节点与最后一个节点进行双层逻辑关系;  
 ![在这里插入图片描述](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/8fd0f9e11ebe4aa2961688cfb2405292~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771259694&x-signature=qf2TWIsBD1eTTeMh63iFVoed8Ek%3D)



/*在第add位置的前面插入data节点*/ Node * InsertListHead(Node * head,int add,int data) { /*新建数据域为data的结点*/ Node * temp=(Node*)malloc(sizeof(Node)); if(temp== NULL) { printf("malloc error!\r\n"); return NULL; }
else { temp->data=data; temp->pre=NULL; temp->next=NULL; } /*插入到链表头,要特殊考虑*/ if (add==1) { temp->next=head; head->pre=temp; head=temp; } else { Node * body=head; /*找到要插入位置的前一个结点*/ for (int i=1; i<add-1; i++) { body=body->next; } /*判断条件为真,说明插入位置为链表尾*/ if (body->next==NULL) { body->next=temp; temp->pre=body; } else { body->next->pre=temp; temp->next=body->next; body->next=temp; temp->pre=body; } } return head; }

/*在第add位置的后面插入data节点*/ Node * InsertListEnd(Node * head,int add,int data) { int i = 1; /*新建数据域为data的结点*/ Node * temp=(Node*)malloc(sizeof(Node)); temp->data=data; temp->pre=NULL; temp->next=NULL;

Node \* body=head;
while ((body->next)&&(i<add+1))
{
    body=body->next;
    i++;
}

/\*判断条件为真,说明插入位置为链表尾\*/
if (body->next==NULL)
{
    body->next=temp;
    temp->pre=body;
    temp->next=NULL;
}
else
{
    temp->next=body->pre->next;
    temp->pre=body->pre;
    body->next->pre=temp;
    body->pre->next=temp;

}

return head;

}


### 4.双向链表的删除


  双链表删除结点时,只需遍历链表找到要删除的结点,然后将该节点从表中摘除即可。  
   例如,删除元素 2 的操作过程如图 所示:  
 ![在这里插入图片描述](https://p6-xtjj-sign.byteimg.com/tos-cn-i-73owjymdk6/b1e67d9141ff4a91b2e8aeeda78ae832~tplv-73owjymdk6-jj-mark-v1:0:0:0:0:5o6Y6YeR5oqA5pyv56S-5Yy6IEAg5py65Zmo5a2m5Lmg5LmL5b-DQUk=:q75.awebp?rk3s=f64ab15b&x-expires=1771259694&x-signature=f8ns1HmkJltx0qU60YQBQWpMHgA%3D)



Node * DeleteList(Node * head,int data) { Node * temp=head; /*遍历链表*/ while (temp) { /*判断当前结点中数据域和data是否相等,若相等,摘除该结点*/ if (temp->data==data) { /*判断是否是头结点*/ if(temp->pre == NULL) { head=temp->next; temp->next = NULL; free(temp); return head; } /*判断是否是尾节点*/ else if(temp->next == NULL) { temp->pre->next=NULL; free(temp); return head; } else { temp->pre->next=temp->next; temp->next->pre=temp->pre; free(temp); return head;
}

    }
    temp=temp->next;
}
printf("Can not find %d!\r\n",data);
return head;

}


### 5.双向链表更改节点数据


  更改双链表中指定结点数据域的操作是在查找的基础上完成的。实现过程是:通过遍历找到存储有该数据元素的结点,直接更改其数据域即可。



/*更新函数,其中,add 表示更改结点在双链表中的位置,newElem 为新数据的值*/ Node *ModifyList(Node * p,int add,int newElem) { Node * temp=p; /*遍历到被删除结点*/ for (int i=1; i<add; i++) { temp=temp->next; } temp->data=newElem; return p; }


### 6.双向链表的查找


  通常,双向链表同单链表一样,都仅有一个头指针。因此,双链表查找指定元素的实现同单链表类似,都是从表头依次遍历表中元素。



/*head为原双链表,elem表示被查找元素*/ int FindList(Node * head,int elem) { /*新建一个指针t,初始化为头指针 head*/ Node * temp=head; int i=1; while (temp) { if (temp->data==elem) { return i; } i++; temp=temp->next; } /*程序执行至此处,表示查找失败*/ return -1; }


### 7.双向链表的打印



/*输出链表的功能函数*/ void PrintList(Node * head) { Node * temp=head; while (temp) { /*如果该节点无后继节点,说明此节点是链表的最后一个节点*/ if (temp->next==NULL) { printf("%d\n",temp->data); } else { printf("%d->",temp->data); } temp=temp->next; } }


### 8.测试函数及结果



int main() { Node * head=NULL; //创建双链表 head=CreatList(head,5); printf("新创建双链表为\t"); PrintList(head); //在表中第 5 的位置插入元素 1 head=InsertListHead(head, 5,1); printf("在表中第 5 的位置插入元素 1\t"); PrintList(head); //在表中第 3 的位置插入元素 7 head=InsertListEnd(head, 3, 7); printf("在表中第 3 的位置插入元素 7\t"); PrintList(head); // //表中删除元素 7 head=DeleteList(head, 7); printf("表中删除元素 7\t\t\t"); PrintList(head); printf("元素 1 的位置是\t:%d\n",FindList(head,1)); //表中第 3 个节点中的数据改为存储 6 head = ModifyList(head,3,6); printf("表中第 3 个节点中的数据改为存储6\t"); PrintList(head);

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