双向循环链表深入剖析：数据结构和C语言实现

后端

2023-10-06 06:16:00

深入剖析循环双链表

循环双链表简介

循环双链表是一种特殊的数据结构，它与单链表类似，但在每个节点中增加了指向其前一个节点的指针，形成一个循环。循环双链表具有高效的遍历性能，无论从哪一个节点开始，都可以轻松地向前或向后遍历整个链表。

循环双链表的优势

高效遍历：循环双链表可以从任意节点开始，向前或向后遍历整个链表，并且遍历时间复杂度为O(n)，其中n是链表中的节点数。
查找节点：循环双链表可以高效地查找节点，因为可以在两个方向上同时查找，从而减少了查找时间。
删除节点：循环双链表删除节点也十分高效，因为可以从任意一个方向删除节点，并且删除时间复杂度为O(1)。
插入节点：循环双链表插入节点也很高效，因为可以从任意一个方向插入节点，并且插入时间复杂度为O(1)。

C语言实现循环双链表

循环双链表节点结构

typedef struct node {
    int data;
    struct node *prev;
    struct node *next;
} Node;

循环双链表初始化

void init_list(Node **head) {
    *head = NULL;
}

循环双链表插入节点

void insert_node(Node **head, int data) {
    Node *new_node = malloc(sizeof(Node));
    new_node->data = data;

    if (*head == NULL) {
        new_node->prev = new_node;
        new_node->next = new_node;
        *head = new_node;
    } else {
        Node *last_node = (*head)->prev;
        new_node->prev = last_node;
        new_node->next = *head;
        last_node->next = new_node;
        (*head)->prev = new_node;
    }
}

循环双链表删除节点

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

循环双链表查找节点

Node *find_node(Node *head, int data) {
    Node *current_node = head;
    while (current_node != NULL && current_node->data != data) {
        current_node = current_node->next;
    }
    return current_node;
}

循环双链表销毁

void destroy_list(Node **head) {
    Node *current_node = *head;
    while (current_node != NULL) {
        Node *next_node = current_node->next;
        free(current_node);
        current_node = next_node;
    }
    *head = NULL;
}