本文中的双向链表,具有一个首指针h,但没有尾指针,不是循环链表。链表反转时,要做两件事情,一是将数据部分的pre指针和next指针交换值;二是将h指针指向反转后的头数据节点指针,并将新链表的尾数据节点指针的next(即原链表头数据指针的next)置空。
上代码:
DLinkedNode.h
#ifndef DLINKEDNODE_H_INCLUDED
#define DLINKEDNODE_H_INCLUDED
#endif // DLINKEDNODE_H_INCLUDED
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int DATA;
typedef struct _dNode
{
DATA data;
struct _dNode *pre;
struct _dNode *next;
}DNode,*DLinkedNode;
DLinkedNode Create();
DLinkedNode CreateN(int *N);
void PrintH(DLinkedNode h);//按节点先后顺序输出
int Reverse(DLinkedNode h);
DLinkedNode.c
#include "DLinkedNode.h"
DLinkedNode Create()
{
DLinkedNode h;
h=(DLinkedNode)malloc(sizeof(DNode));
if(h==NULL)
{
printf("DLinkedNode:Create:分配内存失败,程序将返回!\n");
return NULL;
}
else
{
h->pre=NULL;
h->next=NULL;
}
return h;
}
DLinkedNode CreateN(int *N)
{
DLinkedNode h=Create();
if(h==NULL)
{
printf("DLinkedNode:CreateN:分配内存失败,程序将返回!\n");
return NULL;
}
int i=1;
DATA d;
DNode *p=h;
printf("\nfunc:CreateN:请输入数据个数:\n");
if(scanf("%d",N)==1)
{
if(*N<1)
{
printf("\nfunc:CreateN:您输入的数字必须是大于0的整数,程序将结束!\n");
return;
}
printf("\nfunc:CreateN:您打算输入的数据个数为%d,请依次输入数据,并按回车键结束\n",*N);
while(i<=*N&&scanf("%d",&d)==1)
{
DNode *pTemp=(DLinkedNode)malloc(sizeof(DNode));
if(pTemp!=NULL)
{
pTemp->data=d;
pTemp->pre=p;
pTemp->next=NULL;
p->next=pTemp;
p=p->next;
i++;
}
}
*N=--i;
if(*N>=1)
{
printf("\nfunc:CreateN:您已经输入%d个有效数据,以下是您刚才输入的有效数据:\n",*N);
PrintH(h);
}
else
{
printf("\n您输入的有效数据为0个\n");
}
}
return h;
}
void PrintH(DLinkedNode h)
{
if(h==NULL||h->next==NULL)
{
printf("\nDLinkedNode:PrintH:链表不存在或者为空,程序将返回!\n");
return NULL;
}
DNode *p=h->next;
printf("\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d\t",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
//反转双向链表
int Reverse(DLinkedNode h)
{
if(h==NULL||h->next==NULL)
{
printf("\nDLinkedNode:Reverse:链表不存在或者为空,程序将返回!\n");
return NULL;
}
int i=0;
DNode *p,*temp;
//DNode *flag;
p=h->next;
while(p!=NULL)
{
temp=p->pre;
p->pre=p->next;
p->next=temp;
//flag=p;
if(p->pre==NULL)break;//此处也可以用预先定义的一个DNode *flag,记录p=p->pre操作之前的原始p值,结束时将h->next=flag
else p=p->pre;
i++;
}
h->next->next=NULL;
h->next=p;
return i;
}
核心的思路,还是利用一个游标指针p遍历链表并进行指针交换操作,一个临时指针变量temp存储交换值。有点类似冒泡排序中的交换值的方式。理解起来也比单链表反转操作要简单。
需要注意的是,最后一次循环时,由于p会指向p->next,而p->next为NULL,故而会丢失指针位置。为了解决这个问题,可以在循环外先定义一个标记变量flag,记录每次p指向p->next之前的值,还可以如本代码中所用的方法,在循环中加一次判断,如果p->next已经为NULL,则提前结束循环,不再执行p=p->next。
此外,数据节点反转完毕后,需要将反转后的尾指针的next置空,然后将h指向反转后的头数据节点p。
下面是调试代码:
main.c
#include "DLinkedNode.h"
void testDLinkedNode();
int main()
{
printf("\n");
testDLinkedNode();
return 0;
}
void testDLinkedNode()
{
int N;
DLinkedNode h=CreateN(&N);
Reverse(h);
PrintH(h);
}
如果双向链表的h指针的pre指向链表数据节点的末尾,即双向循环链表。则无需链表反转操作,直接使用pre指针即可遍历所有数据节点。但需要判断终止条件。而这种情况下只能将h指针的数据域作为判断。还有一种思路,给双向链表一个头指针h和尾指针t,头指针pre为NULL,尾指针next为NULL,从而就可以很方便地进行双向遍历。
双向链表遍历方便,但是插入和删除操作需要多个指针的变动(一般需要变动四个指针)。同时,内存占用也会明显增加。因而需要考虑实际情况选用。
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