链表的前世今生：浅析手写双链表背后的细节

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2023-05-24 23:35:53

探索双链表：数据结构中的灵活性与高效

双链表的神奇面纱

在计算机科学的领域里，链表是一种不可或缺的数据结构，凭借其灵活性与高效性，广泛应用于各种编程场景。今天，我们将聚焦于双链表，揭开它与单链表之间的异同，深入剖析它的内部结构，并探讨它在现实世界中的应用领域。

双链表与单链表：异曲同工，各有千秋

单链表和双链表，同为链表家族的成员，却有着微妙的区别。单链表中的每个节点只有一个指针，指向下一个节点。这种结构使单链表的插入和删除操作非常便捷。

双链表则更胜一筹，它为每个节点提供了两个指针：一个指向下一个节点，另一个指向前一个节点。这种结构让双链表拥有了更多的操作灵活性，例如可以轻松地逆向遍历。然而，这也增加了编码和维护的复杂性。

双链表的优势与应用天地

双链表在插入和删除节点方面，比单链表更具优势。同时，它还支持逆向遍历，这是单链表所不具备的特性。因此，双链表常被用于实现缓存、队列和栈等数据结构。

手把手搭建你的双链表

为了更深入地理解双链表的运作机制，我们亲自动手搭建一个。

1. 定义节点结构：

class Node {
    int data;
    Node next;
    Node prev;
}

2. 创建双链表：

Node head = null; // 头结点

3. 插入节点：

void insertNode(Node **head, int data) {
    Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = data;
    newNode->next = *head;
    newNode->prev = NULL;
    if (*head != NULL) {
        (*head)->prev = newNode;
    }
    *head = newNode;
}

4. 删除节点：

void deleteNode(Node **head, Node *node) {
    if (node == *head) {
        *head = node->next;
    } else {
        node->prev->next = node->next;
    }
    if (node->next != NULL) {
        node->next->prev = node->prev;
    }
    free(node);
}