雙向迴圈連結串列的介面設計(初版

Eon4051發表於2024-04-25
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* 設計雙向迴圈連結串列的接�?
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#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>


//指的是雙向迴圈連結串列中的結點有效資料型別,使用者可以根據需要進行修�?
typedef int  DataType_t;

//構造雙向迴圈連結串列的結點,連結串列中所有結點的資料型別應該是相同的
typedef struct DoubleLinkedList
{
	DataType_t  		     data; //結點的資料域
	struct DoubleLinkedList	*prev; //直接前驅的指標域
	struct DoubleLinkedList	*next; //直接後繼的指標域

}DoubleCirLList_t;


//建立一個空雙向迴圈連結串列,空連結串列應該有一個頭結點,對連結串列進行初始�?
DoubleCirLList_t * DoubleCirLList_Create(void)
{
	//1.建立一個頭結點並對頭結點申請內�?
	DoubleCirLList_t *Head = (DoubleCirLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleCirLList_t));
	if (NULL == Head)
	{
		perror("Calloc memory for Head is Failed");
		exit(-1);
	}

	//2.對頭結點進行初始化,頭結點是不儲存資料域,指標域指向自身即可,體現“迴圈�?
	Head->prev = Head;
	Head->next = Head;

	//3.把頭結點的地址返回即可
	return Head;
}

//建立新的結點,並對新結點進行初始化(資料�? + 指標域)
DoubleCirLList_t * DoubleCirLList_NewNode(DataType_t data)
{
	//1.建立一個新結點並對新結點申請內�?
	DoubleCirLList_t *New = (DoubleCirLList_t *)calloc(1,sizeof(DoubleCirLList_t));
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	//2.對新結點的資料域和指標域�?2個)進行初始�?,指標域指向結點自身,體現“迴圈�?
	New->data = data;
	New->prev = New;
	New->next = New;

	return New;
}

//頭插
bool DoubleCirLList_HeadInsert(DoubleCirLList_t *Head,DataType_t data)
{
	
	DoubleCirLList_t *Phead=Head->next;
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}
	
	if(Phead->next==Head)
	{
		Head->next=New;
		return true;
	}

	New->prev=Phead->prev;
	New->next=Phead;

	Phead->prev->next=New;
	Phead->prev=New;
	Head->next=New;


	return true;
}

//尾插
bool DoubleCirLList_tailInsert(DoubleCirLList_t *Head,DataType_t data)
{
	DoubleCirLList_t *Phead = Head->next;
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return false;
	}

	if(Phead==Head)
	{
		Head->next=New;
		return true;
	}

	New->prev = Phead->prev;
	New->next = Phead;

	Phead->prev->next = New;
	Phead->prev=New;
	return true;
}

//指定位置插入
bool DoubleCirLList_DestInsert(DoubleCirLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{

	DoubleCirLList_t *Phead = Head->next;
	DoubleCirLList_t *New = DoubleCirLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	if(Phead==Head)
	{
		Head->next=New;
		return true;
	}

	while(Phead->data != destval)
	{
		if(Phead->next==Head->next)
		{
			printf("dest node is not found\n");
			return false;
		}
		Phead = Phead->next;
	}
	

	New->next=Phead->next;
	New->prev=Phead;

	Phead->next->prev=New;
	Phead->next=New;


	return true;
}

//頭刪
bool DoubleCirLList_HeadDel(DoubleCirLList_t *Head)
{
	//對單向迴圈連結串列的頭結點的地址進行備份
	DoubleCirLList_t *Phead=Head->next;
	
	if(Head==Phead)
	{
		printf("頭刪雙連結串列為空\n");
		return false;
	}


	if(Phead->next==Phead)
	{
		Head->next=Head;
	}
	else
	{
		Head->next = Phead->next;

		Phead->prev->next=Phead->next;
		Phead->next->prev=Phead->prev;
	}

	Phead->next=NULL;
	Phead->prev = NULL;

	
	free(Phead);

	return true;

}

//尾刪
bool DoubleCirLList_TailDel(DoubleCirLList_t *Head)
{
	//對單向迴圈連結串列的頭結點的地址進行備份
	DoubleCirLList_t *Phead=Head->next;
	DoubleCirLList_t *Bhead=Phead->prev;
	if(Head==Phead)
	{
		printf("尾刪雙連結串列為空\n");
		return false;
	}

	if(Phead==Head)
	{
		Head->next=Head;
	}
	else
	{
		printf("進來了\n");
		Bhead->prev->next=Phead;
		Phead->prev=Bhead->prev;
	}

	Bhead->next=NULL;
	Bhead->prev = NULL;

	free(Bhead);

	return true;
}

//指定刪除
bool DoubleCirLList_Del(DoubleCirLList_t *Head, DataType_t dest) 
{
    // 對雙連結串列的頭結點的地址進行備份
    DoubleCirLList_t *Phead = Head->next;
    
    if (Phead == NULL) 
	{
        printf("指定雙連結串列為空\n");
        return false;
    }
    
    while (Phead->data != dest) 
	{
        if (Phead->next == Head->next) 
		{
            printf("指刪未找到目標節點\n");
            return false;
        }
		Phead = Phead->next;
    }
    
    // 找到目標節點
	if(Phead->next==Phead)
	{
		Head->next=Head;
	}
	else
	{
		if (Phead == Head->next) //目標節點為頭
		{
        	Head->next=Phead->next;
    	}
		Phead->prev->next=Phead->next;
		Phead->next->prev=Phead->prev;
	}

	Phead->next = NULL;
	Phead->prev = NULL;


    // 釋放節點記憶體
    free(Phead);

    return true;
}

bool DoubleCirLList_Print(DoubleCirLList_t *Head)
{
	//對單向迴圈連結串列的頭結點的地址進行備份
	DoubleCirLList_t *Phead = Head;
	
	//判斷當前連結串列是否為空,為空則直接退出
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		return false;
	}

	//從首結點開始遍歷
	while(Phead->next)
	{
		//把頭結點的直接後繼作為新的頭結點
		Phead = Phead->next;

		//輸出頭結點的直接後繼的資料域
		printf("data = %d\n",Phead->data);

		//判斷是否到達尾結點,尾結點的next指標是指向首結點的地址
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}

	return true;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{

	//1.建立順序表
	DoubleCirLList_t * Manager = DoubleCirLList_Create();
	

	//2.向順序表中的尾部插入新元素
	printf("*********************************尾插********************************\n");
	DoubleCirLList_tailInsert(Manager,5);
	DoubleCirLList_tailInsert(Manager,2);
	DoubleCirLList_tailInsert(Manager,1);
	DoubleCirLList_tailInsert(Manager,4);
	DoubleCirLList_tailInsert(Manager,6);  


	// //3.遍歷順序表
	DoubleCirLList_Print(Manager); // -- 5 2 1 4 6
	printf("\n");
	//4.向順序表中的頭部插入新元素
	printf("*********************************頭插********************************\n");
	DoubleCirLList_HeadInsert(Manager,9);
	DoubleCirLList_HeadInsert(Manager,7);
	DoubleCirLList_HeadInsert(Manager,8);
	DoubleCirLList_HeadInsert(Manager,0);
	DoubleCirLList_HeadInsert(Manager,10);  

	// //5.遍歷順序表
	DoubleCirLList_Print(Manager); // --10 0 8 7 9 5 2 1 4 6
	printf("\n");
	//6.刪除順序表的元素
	printf("*********************************頭刪********************************\n");
	DoubleCirLList_HeadDel(Manager);
	DoubleCirLList_HeadDel(Manager);
	DoubleCirLList_HeadDel(Manager);
	DoubleCirLList_HeadDel(Manager);
	DoubleCirLList_HeadDel(Manager);


	DoubleCirLList_Print(Manager);// --5  2  1  4  6 


	//7.指定插入
	printf("*********************************指定插入********************************\n");
	DoubleCirLList_DestInsert(Manager,5,1);
	DoubleCirLList_DestInsert(Manager,2,3);
	DoubleCirLList_DestInsert(Manager,6,7);

	//8.遍歷順序表
	DoubleCirLList_Print(Manager); // --5 1 2 3 1 4 6 7
	printf("\n");

	//9.指定刪除
	printf("*********************************指定刪除********************************\n");
	DoubleCirLList_Del(Manager,5);
	DoubleCirLList_Del(Manager,7);
	DoubleCirLList_Del(Manager,3);

	//10.遍歷順序表
	DoubleCirLList_Print(Manager); // -- 1 2 1 4 6 
	printf("\n");

	//11.尾部刪除
	printf("*********************************尾刪********************************\n");
	DoubleCirLList_TailDel(Manager);
	DoubleCirLList_TailDel(Manager);
	DoubleCirLList_TailDel(Manager);
	DoubleCirLList_TailDel(Manager);

	//12.遍歷順序表
	DoubleCirLList_Print(Manager); // --1  
	printf("\n");
	return 0;
}

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