前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >数据结构:双向链表实现队列与循环链表

数据结构:双向链表实现队列与循环链表

作者头像
s1mba
发布2018-01-03 18:08:34
1.9K0
发布2018-01-03 18:08:34
举报
文章被收录于专栏:开发与安全

一、双向链表(double linked list)如图26.5,是在单链表的每个结点中,再设置一个指向其前驱结点的指针域。双向链表的基本操作与单链表基本一样,除了插入和删除的时候需要更改两个指针变量,需要注意的是修改的顺序很重要,插入如图3-14-5,删除如图3-14-6。

链表的delete操作需要首先找到要摘除的节点的前趋,而在单链表中找某个节点的前趋需要从表头开始依次查找,对于n个节点的链表,删除操作的时间复杂度为O(n)。可以想像得到,如果每个节点再维护一个指向前趋的指针,删除操作就像插入操作(这里指只在头部插入)一样容易了,时间复杂度为O(1)。要实现双向链表只需在《图示单链表的插入和删除操作》中代码的基础上改动两个地方。

在linkedlist.h中修改链表节点的结构体定义: struct node

 { 

unsigned char item; 

link prev, next;

};

在linkedlist.c中修改insert和delete函数:

代码语言:cpp
复制
void insert(link p)
{
    p->next = head;
    if (head)
        head->prev = p;
    head = p;
    p->prev = NULL;
}
void delete(link p)
{
    if (p->prev)
        p->prev->next = p->next;
    else
        head = p->next;
    if (p->next)
        p->next->prev = p->prev;
}

由于引入了prev指针,insert和delete函数中都有一些特殊情况需要用特殊的代码处理,不能和一般情况用同样的代码处理,这非常不爽,如果在表头和表尾各添加一个Sentinel节点(这两个节点只用于界定表头和表尾,不保存数据),就可以把这些特殊情况都转化为一般情况了。如图26.6

在《队列的链式存储结构》中我们使用单链表实现队列的尾进头出,下面我们演示使用双向链表实现队列的头进尾出。

参考:《Linux C编程 一站式学习》

代码语言:cpp
复制
/*************************************************************************
    > File Name: doublylinkedlist.h
    > Author: Simba
    > Mail: dameng34@163.com
    > Created Time: Fri 28 Dec 2012 08:02:35 PM CST
 ************************************************************************/

#ifndef DOUBLYLINKEDLIST_H
#define DOUBLYLINKEDLIST_H

typedef structnode *link;

struct node
{
    unsigned char item;
    link prev;
    link next;
} ;

link make_node(unsigned char item);
void free_node(link p);
link search(unsigned char key);
void insert(link p);
void deletep(link p);
void traverse(void (*visit)(link));
void destroy(void);
void enqueue(link p);
link dequeue(void);

#endif

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include "doublylinkedlist.h" struct node tailsentinel; struct node headsentinel = {0, NULL, &tailsentinel}; struct node tailsentinel = {0, &headsentinel, NULL}; static link head = &headsentinel; static link tail = &tailsentinel; link make_node(unsigned char item) {     link p =  malloc(sizeof(*p));     p->item = item;     p->prev = p->next = NULL;     printf("make node from Item %d\n", item);     return p; } void free_node(link p) {     printf("free node ...\n");     free(p); } link search(unsigned char key) {     link p;     printf("search by key %d\n", key);     for (p = head->next; p != tail; p = p->next)         if (p->item == key)             return p;     return NULL; } void insert(link p) {     printf("insert node from head ...\n");     p->next = head->next;     head->next->prev = p;     head->next = p;     p->prev = head; } void deletep(link p) {     printf("delete node from ptr ...\n");     p->prev->next = p->next;     p->next->prev = p->prev; } void traverse(void (*visit)(link)) {     link p;     printf("doublylinkedlist traverse ...\n");     for (p = head->next; p != tail; p = p->next)         visit(p);     printf("\n"); } void destroy(void) {     link q, p = head->next;     printf("destory doublylinkedlist ...\n");     head->next = tail;     tail->prev = head;     while (p != tail)     {         q = p;         p = p->next;         free_node(q);     } } void enqueue(link p) {     printf("enqueue from head ...\n");     insert(p); } link dequeue(void) {     if (tail->prev == head)         return NULL;     else     {         link p = tail->prev;         printf("dequeue from tail ...\n");         deletep(p);         return p;     } }

代码语言:cpp
复制
/*************************************************************************
    > File Name: main2.c
    > Author: Simba
    > Mail: dameng34@163.com
    > Created Time: Fri 28 Dec 2012 08:18:57 PM CST
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include "doublylinkedlist.h"

void print_item(link p)
{
    printf("print item %d \n", p->item);
}

int main(void)
{
    link p = make_node(10);
    insert(p);
    p = make_node(5);
    insert(p);
    p = make_node(90);
    insert(p);
    p = search(5);
    deletep(p);
    free_node(p);
    traverse(print_item);
    destroy();
    printf("..................\n");

    p = make_node(100);
    enqueue(p);
    p = make_node(200);
    enqueue(p);
    p = make_node(250);
    enqueue(p);
    while ((p = dequeue()))
    {
        print_item(p);
        free_node(p);
    }

    return 0;
}

输出为:

解决的error:

关于错误 error C2275: “XXX”: 将此类型用作表达式非法

在移植c++代码到c的时候,经常会出现一个奇怪的错误, error C2275: “XXX”: 将此类型用作表达式非法,这个错误是由于c的编译器要求将变量的定义放在所有函数调用语句之前,而c++没有这样的要求造成的。解决的办法就是把变量的定义全部放在变量的生存块的开始。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

二、将单链表中终端结点的指针端由空指针改为指向头结点,就使整个单链表形成一个环,这种头尾相接的单链表就称为单循环链表,

简称循环链表(circular linked list)。如下图所示。

其实循环链表和单链表的主要差异就在于循环的判断条件上,原来是判断p->next是否为空,现在则是p->next不等于头结点,则循环未结束。

我们在《队列的顺序存储结构(循环队列)》中使用数组实现了环形队列,我们还要“假想”它是首尾相接的,而如果基于链表实现环形队列,我们本来就可以用指针串成首尾相接的。把上面的程序改成双向环形链表也非常简单,只需要将

把doublylinkedlist.c中的 struct node tailsentinel;

struct node headsentinel = {0, NULL, &tailsentinel};

struct node tailsentinel = {0, &headsentinel, NULL};

static link head = &headsentinel;

static link tail = &tailsentinel;

改成:

struct node sentinel = {0, &sentinel, &sentinel};

static link head = &sentinel; 再把doublylinkedlist.c中所有的tail替换成head即可,相当于把head和tail合二为一了。如图26.7:

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2013-04-26 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 关于错误 error C2275: “XXX”: 将此类型用作表达式非法
相关产品与服务
数据库
云数据库为企业提供了完善的关系型数据库、非关系型数据库、分析型数据库和数据库生态工具。您可以通过产品选择和组合搭建,轻松实现高可靠、高可用性、高性能等数据库需求。云数据库服务也可大幅减少您的运维工作量,更专注于业务发展,让企业一站式享受数据上云及分布式架构的技术红利!
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档