程式設計師應有的程式技能-C語言資料結構-雙向鏈結範例

详解Linux内核双向循环链表算法的实现（上）
原创tanglinux 最后发布于2012-02-27 18:44:29 阅读数 4153

开发平台：Ubuntu11.04
编译器：gcc version 4.5.2 (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4)
内核源码：linux-2.6.38.8.tar.bz2

    据我们所知，单链表只有一个指向其直接后继的指针域，而且只能从某个结点出发顺着指针域往后寻查其他结点。若要寻查结点的直接前趋，则需要从头指针重新开始。为了克服单链表这种单向性的缺点，可利用双向链表。顾名思义，在双向链表的结点中有两个指针域，其一指向直接后继，另一个指向直接前趋。

    双向循环链表指的是终止结点的next的指针域指向头结点，头结点的prior指针域指向终止结点，如下图所示：

1、一般双向循环链表的实现

例子所用的结构体如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int data_type;

typedef struct double_listnode {
    data_type data;
    struct double_listnode *prior, *next;
}double_listnode_t, *double_listnode_p;
 
双向循环链表的运算
（1）、创建（带头结点）
通过循环依次创建n个数据域为整数的结点，示例代码如下：

static double_listnode_t *init_double_list(int n)
{
    int i;
    double_listnode_p head, p, s;
 
    head = (double_listnode_t *)malloc(sizeof(double_listnode_t));
    head -> prior = head -> next = head;

    p = head;
    for (i = 0; i < n; i++) {
s = (double_listnode_t *)malloc(sizeof(double_listnode_t));
s -> data = i + 1;

s -> next = head;
head -> prior = s;

s -> prior = p;
p -> next = s;

p = s;
    }

    return head;
}

（2）、按结点在链表中的位置查找

示例代码如下：


static double_listnode_t *get_double_listnode(double_listnode_p head, int i)
{
    double_listnode_p p = head;
    int j = 0;

    while (p -> next != head && j < i) {
p = p -> next;
j++;
    }

    if (i == j)
return p;
    else
return NULL;
}

（3）、在链表中的i位置插入一个结点

首先要获得i-1结点的地址，然后初始化数据域并插入，示例代码如下：

static void insert_double_listnode(double_listnode_p head, int i, data_type data)
{
    double_listnode_p tmp, p = NULL;

    p = get_double_listnode(head, i - 1);
    if (p == NULL) {
fprintf(stderr, "position error\n");
exit(-1);
    }

    tmp = (double_listnode_t *)malloc(sizeof(double_listnode_t));
    tmp -> data = data;

    tmp -> prior = p;
    tmp -> next = p -> next;

    p -> next -> prior = tmp;
    p -> next = tmp;
}

（4）、删除链表的i结点

先获得i结点的地址，然后删除，示例代码如下：

static void delete_double_listnode(double_listnode_p head, int i)
{
    double_listnode_p p = NULL;

    p = get_double_listnode(head, i);
    if (p == NULL || p == head) {
fprintf(stderr, "position error\n");
exit(-1);
    }

    p -> prior -> next = p -> next;
    p -> next -> prior = p -> prior;

    free(p);
}

（5）、打印链表

示例代码如下：


static void print_double_listnode(double_listnode_p head)
{
    double_listnode_p p = head -> next;

    while (p != head) {
printf("%d ", p -> data);
p = p -> next;
    }
    printf("\n");
}
（6）、销毁链表

示例代码如下：


static void destroy_double_list(double_listnode_p head)
{
    double_listnode_p s, p = head -> next;

    while (p != head) {
s = p;
p = p -> next;
free(s);
    }
    free(head);
}

综合测试上述所讲函数的代码如下：


int main(void)
{
    int a = 10;
    double_listnode_p head;

    head = init_double_list(a);
    print_double_listnode(head);

    insert_double_listnode(head, 7, 11);
    print_double_listnode(head);

    delete_double_listnode(head, 5);
    print_double_listnode(head);

    destroy_double_list(head);

    return 0;
}

    综合测试代码的功能是先创建10个结点的双向循环链表，然后在链表的第7位插入一个数据域为11的结点，再然后删除链表的第5个结点，最后销毁整个链表。综合测试代码输出结果如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2 3 4 5 6 11 7 8 9 10
1 2 3 4 6 11 7 8 9 10

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原文链接：https://blog.csdn.net/npy_lp/article/details/7294494

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