数据结构初阶–双向循环链表(讲解+类模板实现)


带头双向链表的结构

看下面的图,就是我今天要给大家分享有结构——带头双向循环链表。这里的头是不存放任何数据的,就是一个哨兵卫的头结点。

用代码来表示每一个节点就是这样的:

  • 数据域和指针域
  • 两个指针,一个指向前驱结点,一个指向后继结点
  • 给定两个构造函数,有参和无参,分别对结点的指针域和数据域进行初始化
template <class DateType>
struct LinkNode
{
      //数据域
      DateType data;
      //两个指针
      LinkNode<DateType>* prev;
      LinkNode<DateType>* next;
      LinkNode(DateType _data, LinkNode<DateType>* _prev = NULL, LinkNode<DateType>* _next = NULL) :data(_data), prev(_prev), next(_next){}
      LinkNode(LinkNode<DateType>* _prev = NULL, LinkNode<DateType>* _next = NULL) :prev(_prev), next(_next){}
};

带头双向链表的接口实现

要实现的接口

LinkList();//构造函数,初始化头节点
LinkList(const LinkList<DateType>& list2);//拷贝构造,进行两个链表的拷贝
~LinkList();//析构函数,用来清除链表,释放结点空间
int Length();//求双向循环链表的长度
void CreateList(int n);//常见n个结点的双向循环链表
bool GetElem(int pos,DateType& data);//得到pos位置结点的元素值
LinkNode<DateType>* Locate(int i ,int back_pos);//定位元素,当back_pos=0的时候,从头节点向前查询第i个元素,back_pos!=0的时候,从头节点后查询第i个元素
bool Insert(int pos, const DateType& data, int back_pos);//在pos的位置插入元素,当back_pos!=0的时候,在pos位置后插入元素,当back_pos=0的时候,在pos位置前插入元素
void PrintList(int sign);//输出双向循环链表所有结点的元素值,当sign!=0时,正序打印元素值,当sign=0时,逆序打印
bool Delete(int pos, DateType& data,int back_pos);//删除pos位置的结点

双向链表的小框架

template<class DateType>
class LinkList
{
public:
private:
	LinkNode<DateType>* head;//头节点
};

初始化双向链表

在初始化双链表的过程中,我们要开好一个头节点,作为哨兵卫的头节点,然后返回这个节点的指针,接口外面只要用一个节点指针接受这个返回值就好了

//构造函数,初始化一个循环双链表
	LinkList()
	{
		head = new LinkNode<DateType>;
		if (head == NULL)
		{
			cout << "内存分配失败" << endl;
			exit(-1);
		}
		head->data = 0;
		head->next = head;
		head->prev = head;
	}

拷贝构造

在拷贝构造中,要注意一件事情,就是最后一个结点的next需要指向头节点,头节点的prev需要指向最后一个结点,形成双向循环链表

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