双向链表

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双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

/* 线性表的双向链表存储结构 */
typedef struct DuLNode
{
  ElemType data;
  struct DuLNode *prior,*next;
}DuLNode,*DuLinkList;

/*带头结点的双向循环链表的基本操作(14个) */
void InitList(DuLinkList *L)
{ /* 产生空的双向循环链表L */
  *L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
  if(*L)
    (*L)->next=(*L)->prior=*L;
  else
    exit(OVERFLOW);
}

void DestroyList(DuLinkList *L)
{ /* 操作结果：销毁双向循环链表L */
  DuLinkList q,p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p!=*L) /* p没到表头 */
  {
    q=p->next;
    free(p);
    p=q;
  }
  free(*L);
  *L=NULL;
}

void ClearList(DuLinkList L) /* 不改变L */
{ /* 初始条件：L已存在。操作结果：将L重置为空表 */
  DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p!=L) /* p没到表头 */
  {
    q=p->next;
    free(p);
    p=q;
  }
  L->next=L->prior=L; /* 头结点的两个指针域均指向自身 */
}

Status ListEmpty(DuLinkList L)
{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */
  if(L->next==L&&L->prior==L)
    return TRUE;
  else
    return FALSE;
}

int ListLength(DuLinkList L)
{ /* 初始条件：L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
  int i=0;
  DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p!=L) /* p没到表头 */
  {
    i++;
    p=p->next;
  }
  return i;
}

Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR */
  int j=1; /* j为计数器 */
  DuLinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
  while(p!=L&&jnext;
    j++;
  }
  if(p==L||j>i) /* 第i个元素不存在 */
    return ERROR;
  *e=p->data; /* 取第i个元素 */
  return OK;
}

int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{ /* 初始条件：L已存在，compare()是数据元素判定函数 */
  /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */
  /*           若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */
  int i=0;
  DuLinkList p=L->next; /* p指向第1个元素 */
  while(p!=L)
  {
    i++;
    if(compare(p->data,e)) /* 找到这样的数据元素 */
      return i;
    p=p->next;
  }
  return 0;
}

Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
{ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱， */
  /*           否则操作失败，pre_e无定义 */
  DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
  while(p!=L) /* p没到表头 */
  {
    if(p->data==cur_e)
    {
      *pre_e=p->prior->data;
      return TRUE;
    }
    p=p->next;
  }
  return FALSE;
}

Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
{ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， */
  /*           否则操作失败，next_e无定义 */
  DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2个元素 */
  while(p!=L) /* p没到表头 */
  {
    if(p->prior->data==cur_e)
    {
      *next_e=p->data;
      return TRUE;
    }
    p=p->next;
  }
  return FALSE;
}

DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */
{ /* 在双向链表L中返回第i个元素的地址。i为0，返回头结点的地址。若第i个元素不存在，*/
  /* 返回NULL */
  int j;
  DuLinkList p=L; /* p指向头结点 */
  if(i<0||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */
    return NULL;
  for(j=1;j<=i;j++)
    p=p->next;
  return p;
}

Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e)
{ /* 在带头结点的双链循环线性表L中第i个位置之前插入元素e，i的合法值为1≤i≤表长+1 */
  /* 改进算法2.18，否则无法在第表长+1个结点之前插入元素 */
  DuLinkList p,s;
  if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */
    return ERROR;
  p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中确定第i个元素前驱的位置指针p */
  if(!p) /* p=NULL,即第i个元素的前驱不存在(设头结点为第1个元素的前驱) */
    return ERROR;
  s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
  if(!s)
    return OVERFLOW;
  s->data=e;
  s->prior=p; /* 在第i-1个元素之后插入 */
  s->next=p->next;
  p->next->prior=s;
  p->next=s;
  return OK;
}

Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e)
{ /* 删除带头结点的双链循环线性表L的第i个元素，i的合法值为1≤i≤表长 */
  DuLinkList p;
  if(i<1) /* i值不合法 */
    return ERROR;
  p=GetElemP(L,i);  /* 在L中确定第i个元素的位置指针p */
  if(!p) /* p=NULL,即第i个元素不存在 */
    return ERROR;
  *e=p->data;
  p->prior->next=p->next;
  p->next->prior=p->prior;
  free(p);
  return OK;
}

void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
{ /* 由双链循环线性表L的头结点出发，正序对每个数据元素调用函数visit() */
  DuLinkList p=L->next; /* p指向头结点 */
  while(p!=L)
  {
    visit(p->data);
    p=p->next;
  }
  printf("\n");
}

void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
{ /* 由双链循环线性表L的头结点出发，逆序对每个数据元素调用函数visit()。另加 */
  DuLinkList p=L->prior; /* p指向尾结点 */
  while(p!=L)
  {
    visit(p->data);
    p=p->prior;
  }
  printf("\n");
}