双链表

双链表 (Doubly Linked List),每个节点持有一个指向列表前一个元素的指针,以及指向下一个元素的指针。

双向链表的节点中包含 3 个字段:

ValueNextPrev

结构体如下:

实际应用: 音乐播放器的播放列表,使用双向链表可以快速访问上一个歌曲和下一首歌曲。

创建节点

双链表遍历

双向链表的遍历与单链表的遍历类似。我们必须首先检查一个条件:链表是否为空。这有助于将开始指针设置在适当的位置。之后我们访问每个节点直到结束。

为了测试,我们的完整代码:

运行该程序:

扩展功能

可以为双链表扩展其他功能,读者可以思考如何实现

链表长度

运行程序:

插入

一个新节点可以很容易地插入到双向链表中。我们只需要设置指针 prev_node 和 next_node 小心地将 prev_node 和 next_node 节点与适当的指针链接起来。

如果要在节点 n1 和 n3 之间插入节点 n2,则应将 n2 的指针 prev_node 设置为 n1,将 n2 的指针 next_node 设置为 n3。

双向链表中的插入可以通过多种方式完成:

  • 在节点之间插入
  • 在双链表开头插入
  • 插入一个空链表
  • 在双链表末尾插入

删除

在双向链表中可以很容易地删除节点。我们只需要将指针 prev_node 和 next_node 逻辑设置为节点。 可以通过以下方式删除节点:

  • 删除最后的节点
  • 删除第一个节点
  • 在节点之间删除

反转双链表

假设我们有四个节点 n1、n2、n3 和 n4

反转的步骤如下:

  • 指针 head 指向最后一个节点 n4
  • 由于 n4 现在是第一个节点,它的 prev_node 指针必须为 NULL
  • 节点 n1 是最后一个节点,因此它的 next_node 必须为 NULL
  • n4 的指针 next_node 指向 n3,n3 的 next_node 指向 n2,n2 的 next_node 指向 n1
  • n1 的指针 prev_node 指向 n2,n2 的 prev_node 指向 n3,n3 的 prev_node 指向n4

总结

与单链表相比,双链表具有多样性,可以从任何方向遍历双向链表,从而更方便的插入和删除元素。

但是为了维护每个节点的指针,会多一些额外的开销。

参考链接:

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