植物大战带头双向循环链表——纯C

“花自飘零水自流，一种相思,两处闲愁。”
“此情无计可消除，才下眉头，却上心头”

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前言

在实际生活中最常用的就是这两种链表。无头单向非循环链表。和带头双向循环链表。
无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。

1. 创建结构体

注意：typedef起作用是在第7行哦。所以第5,6还需要写struct ListNode类型。

typedefint LNDataType;typedefstructListNode{structListNode* prev;structListNode* next;
      LNDataType val;}LN;

2.malloc新节点

注意：需判断新开辟的节点是否为空。

//申请一个新节点
LN*BuynewNode(LNDataType x){
    LN* newNode =(LN*)malloc(sizeof(LN));if(newNode ==NULL){printf("malloc fail");exit(-1);}
    newNode->next =NULL;
    newNode->prev =NULL;
    newNode->val = x;return newNode;}

3.创建哨兵位节点

注意：这里因为需要改变plist指针的内容，也就是改变plist指针的指向，所以需要传递plist的地址。

一句话就是：需要改变谁的内容，就传谁的地址。

这里有一点非常巧非常妙，就是phead的后继和前驱都是指向自己（phead），这里是模仿C++STL库里的哨兵位节点。

只能佩服想出来这些东西的大神。这样设计哨兵位节点的话，后续尾插，尾删，都特别的巧妙。

test.c

    LN* plist =NULL;ListNodeInit(&plist);

List.h

//初始化节点voidListNodeInit(LN** pphead){
    LN* newNode =BuynewNode(0);*pphead = newNode;(*pphead)->next =*pphead;(*pphead)->prev =*pphead;}

4.尾插

注意：需要断言的原因是因为，即使链表没有一个节点，那链表至少还有个头，所以phead肯定不为空。

这里没有传地址的原因是因为，你不需要改变plist的指向，你改变的是plist指向的结构体里面的值。

多个节点尾插的情况如图。

一个节点的尾插。

//尾插voidListNodePushBack(LN* phead, LNDataType x){assert(phead);
    LN* newNode =BuynewNode(x);
    LN* tail = phead->prev;
    tail->next = newNode;
    newNode->prev = tail;
    newNode->next = phead;
    phead->prev = newNode;}

5.打印

注意：因为带个头，所以cur从第二个位置开始。

//打印voidListNodePrint(LN* phead){
    LN* cur = phead->next;while(cur != phead){printf("%d ", cur->val);
        cur = cur->next;}printf("\n");}

6.尾删

注意不能删掉头结点，free掉头结点的话会造成野指针，再次访问时会造成非法访问。
所以要用assert断言不为首节点。

//尾删voidListNodePopBack(LN* phead){assert(phead);assert(phead->next != phead);
    LN* tail = phead->prev;
    LN* tailPrev = tail->prev;free(tail);
    tail =NULL;
    phead->prev = tailPrev;
    tailPrev->next = phead;}

7.头插

最好用next记录下一个节点。这样方便，思路清晰

//头插voidListNodePushFront(LN* phead, LNDataType x){assert(phead);
    LN* newNode =BuynewNode(x);
    LN* next = phead->next;
    phead->next = newNode;
    newNode->prev = phead;
    newNode->next = next;
    next->prev = newNode;}

8.在指定位置pos的前面进行插入

一般情况
只有一个节点时。

两种情况都适用以下代码。

//指定位置前插入，极限是头插voidListNodeInsert(LN* pos, LNDataType x){if(pos ==NULL){printf("没有找到这个数\n");return;}
    LN* newNode =BuynewNode(x);
    LN* tailPrev = pos->prev;
    tailPrev->next = newNode;
    newNode->prev = tailPrev;
    newNode->next = pos;
    pos->prev = newNode;}

9. 删除指定位置pos节点

正常情况

极限尾删

两种情况都适用以下代码。

//指定位置删除voidListNodeErease(LN* phead, LN* pos){if(pos == phead || pos ==NULL){printf("pos指向头，或为空\n");return;}
    LN* posPrev = pos->prev;
    LN* posNext = pos->next;
    posPrev->next = posNext;
    posNext->prev = posPrev;free(pos);
    pos =NULL;}

10.销毁链表

注意：这里相当于malloc用完之后的free。否则会造成内存泄漏。
cur可以置空，但用处不大，因为cur是形参，形参是实参的一份临时拷贝，形参置空并不能改变实参。外部的实参还是依旧能非法访问到cur所指向的空间。

//链表销毁voidListNodeDestroy(LN* phead){assert(phead);
    LN* cur = phead->next;
    LN* next = cur->next;while(cur != phead){
        next = cur->next;free(cur);
        cur =NULL;
        cur = next;}free(phead);
    phead =NULL;}