这篇文章是关于利用C++模板的方式实现的双向链表以及双向链表的基本操作,在之前的博文C语言实现双向链表中,已经给大家分析了双向链表的结构,并以图示的方式给大家解释了双向链表的基本操作。本篇文章利用C++实现了双向链表的基本操作,其中包括:

双向链表的基本操作C++语言实现

双向链表 实现的功能
头部插入结点建立链表 尾部插入结点建立链表
实现指定位置插入结点 查找给定数值是否存在
删除指定位置的结点 修改指定位置的结点
双向链表的长度 打印双向链表

定义双向链表的结点

因为双向链表的结点由三部分构成,用于指向当前节点的直接前驱节点的指针域,用于存储数据元素的数据域 ,以及用于指向当前节点的直接后继节点的指针域。

因此,首先我们需要封装一个结点类,定义了结点的三个要素,并利用构造函数实现初始化,另外,考虑到在双向链表中要用到结点类,所以将双向链表类定义为结点的友元类。

class doubleLinkedListNode
{
private:
doubleLinkedListNode<T> *prior;//双向结点前驱指针指向该结点的前驱结点
T data;//储存结点数据
doubleLinkedListNode<T> *next;//双向结点的后驱指针指向该结点的后继结点
//将双向链表类定义为结点的友元类
friend class doubleLinkedList<T>;
public:
//结点的无参构造函数,将结点指针域初始化为NULL
doubleLinkedListNode()
{
prior = NULL;
next = NULL;
}
//结点的有参构造函数,初始化指针域和数据域
doubleLinkedListNode(T _data,doubleLinkedListNode<T> *_prior = NULL,doubleLinkedListNode<T> *_next = NULL)
{
prior = _prior;//初始化前驱指针
data = _data;//初始化数据域
next = _next;//初始化后继指针
}
~doubleLinkedListNode()
{
prior = NULL;
next = NULL;
}
};

双向链表的基本操作

实现了双向链表头部插入结点, 尾部插入结点,指定位置插入结点建立链表, 查找给定数值的指定位置,删除指定位置的结点,修改指定位置的结点,双向链表的长度,打印双向链表,接下来逐一进行讲解实现:

头部插入结点建立链表

带头结点实现的双向链表,实现头部插入结点可分为两种情况,一种是只有一个头结点的时候,只需要使head和newNode的两个指针关联上即可,另外的两个指针依旧是NULL状态。另一种情况便是有结点的情况,这个时候跟在中间结点插入相似,需要调整四个指针,首先是让newNode与后继结点关联,最后让newNode与head结点关联。

因此,头部插入结点实现如下:

template<class T>
bool doubleLinkedList<T>::insertNodeByhead(T item)
{
//创建一个新的结点
doubleLinkedListNode<T>* newNode = new doubleLinkedListNode<T>(item);
if (newNode == NULL){
cout << "内存分配失败,新结点无法创建" << endl;
return false;
}
//分两种情况,head的next是否为NULL,然后处理四个指针
if(head->next == NULL)
{
head->next = newNode;
newNode->prior = head;
return true;
}
else{
newNode->next = head->next;
head->next->prior = newNode;
newNode->prior = head;
head->next = newNode;
return true;
}
}

尾部插入结点建立链表

在尾部插入结点,当然第一步需要找到最后一个结点,然后在其后进行插入,双向链表因为两端的指针都是指向NULL的,所以在尾部插入也只需要调整两个指针就ok.

template<class T>
bool doubleLinkedList<T>::insertNodeBytail(T item)
{
//创建一个新的结点
doubleLinkedListNode<T>* newNode = new doubleLinkedListNode<T>(item);
if (newNode == NULL){
cout << "内存分配失败,新结点无法创建" << endl;
return false;
}
//首先找到最后一个结点
doubleLinkedListNode<T>* lastNode = head;
while(lastNode->next != NULL)
{
lastNode = lastNode->next;//没找到就一直循环
}
//找到调整指针
lastNode->next = newNode;
newNode->prior = lastNode;
return true;
}

实现指定位置插入结点

在指定位置插入只需要两步走,首先也是找到指定的位置,然后就是插入新结点的指针的调整,中间插入是最复杂的,都逃不过调整四个指针,但是首先依旧是让新结点和后继结点建立上相关性,最后让新结点与前继结点建立关系,实现新结点的插入。

bool doubleLinkedList<T>::insertNode(T item,int n)
{
if(n<1){
cout<<"输入的非有效位置!"<<endl;
return false;
}
doubleLinkedListNode<T>* pMove = head;//创建一个新的指针,设置为游标指针
//首先找到插入位置
for(int i=1;i<n;i++)
{
pMove = pMove->next;
if(pMove == NULL&& i<=n)
{
cout<<"插入位置无效!"<<endl;
return false;
}
}
//创建一个新的结点
doubleLinkedListNode<T>* newNode = new doubleLinkedListNode<T>(item);
if (newNode == NULL){
cout << "内存分配失败,新结点无法创建" << endl;
return false;
}
//插入新的结点
newNode->next = pMove->next;
if (pMove->next != NULL)
{
pMove->next->prior = newNode;
}
newNode->prior = pMove;
pMove->next = newNode;
return true;
}

查找给定数值是否存在

查找给定元素,也就是一个遍历链表的过程,从头结点的下一个结点开始遍历,毕竟第一个头结点是没有储存数据项的。

template<class T>
bool doubleLinkedList<T>::findData(T item)
{
doubleLinkedListNode<T> *pMove = head->next; //设置游标指针
if(pMove == NULL)//链表为空
{
return false;
}
while(pMove)//遍历链表
{
if(pMove->data == item){
return true;
}
pMove = pMove->next;
}
return false;
}

删除指定位置的结点

删除指定的结点,第一步查找到删除的结点,需要定义一个删除指针临时指向将要删除的结点,最后指针处理删除之后别忘了释放该结点空间。

template<class T>
bool doubleLinkedList<T>::deleteData(int n)
{
if (n<1||n>getLength())
{
cout << "输入非有效位置" << endl;
return false;
}
doubleLinkedListNode<T> * pMove = head;//设置游标指针
doubleLinkedListNode<T> * pDelete;
//查找删除结点的位置
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
pMove = pMove->next; //游标指针后移
}
//删除结点
pDelete = pMove;
pMove->prior->next = pDelete->next;
pMove->next->prior = pDelete->prior;
delete pDelete;//释放空间
return true;
}

修改指定位置的结点

修改指定位置的结点数据,当然还是得找到指定位置,然后对其进行修改,修改之后将原来的数据以引用的形式返回,具体的用法在测试函数中写到了的,不会的可以作为参考。

template<class T>
bool doubleLinkedList<T>::changeListElements(int n,T item,T &x)
{
if (n<1||n>getLength())
{
cout << "输入非有效位置" << endl;
return false;
}
doubleLinkedListNode<T> *pMove = head->next; //设置游标指针
for(int i=1;i<n;i++)//找到指定位置1
{
pMove = pMove->next;
}
x = pMove->data;
pMove->data = item;
return true;
}

双向链表的长度

计算双向链表的长度的函数,在双向链表的私有成员封装了一个变量length,以此来记录双向链表的长度,遍历双向链表,逐一进行计算结点数就是双向链表的长度。

template<class T>
int doubleLinkedList<T>::getLength()
{
doubleLinkedListNode<T> *pMove = head->next; //设置游标指针
int length=0;
//遍历链表,计算结点数
while(pMove!=NULL)
{
pMove = pMove->next; //游标指针后移
length++; //计算length
}
return length;
}

打印双向链表

打印双向链表,从第二个结点开始遍历链表,因为第一个为头结点是不含数据的,打印的过程也就是一个遍历的过程。

template<class T>
void doubleLinkedList<T>::printLinkedlist()
{
//从第二个结点开始打印,表头不含数据
doubleLinkedListNode<T>* pMove = head->next;
while(pMove)
{
cout<<pMove->data<<" ";
pMove = pMove->next;//移动指针
}
cout<<endl;
}

以上就是本次博文与大家分享的利用C++语言实现双向链表,在用C语言写了之后,感觉写起来就比较轻松,唯一不同的就是要利用类来进行封装。完整的代码,以及测试代码我已经Push到Github,喜欢的小伙伴欢迎Star! C++语言实现双向链表Github地址,如果还想要了解其他的数据结构实现的小伙伴也可以来我的Myblog,我们一起讨论,如果有写的不好的地方还请多多担待,也欢迎大家在评论区留言,我加以改正,共同进步!

C++语言实现双向链表的更多相关文章

  1. 用C语言把双向链表中的两个结点交换位置,考虑各种边界问题。

    用C语言把双向链表中的两个结点交换位置,考虑各种边界问题. [参考] http://blog.csdn.net/silangquan/article/details/18051675

  2. C语言实现双向链表

    目前我们所学到的链表,无论是动态链表还是静态链表,表中各节点中都只包含一个指针(游标),且都统一指向直接后继节点,通常称这类链表为单向链表(或单链表). 虽然使用单链表能 100% 解决逻辑关系为 & ...

  3. C语言实现双向链表删除节点、插入节点、双向输出等操作

    #include<cstdio> #include<cstdlib> typedef struct DoubleLinkedList { int data; struct Do ...

  4. C语言数据结构----双向链表

    概括:主要说明双向链表的基本概念和具体操作以及源代码. 一.基本概念 1.有了单链表以后我们可以把内存中小块的空间联系在一起,并且把每一个小块都存储上我们想要存储的数值.但是单链表只有一个next,我 ...

  5. C语言一个双向链表的实现

    首先编写头文件,头文件里做相关的定义和声明,DList.h内容如下: #ifndef DList_H #define DList_H typedef int Item; typedef struct ...

  6. 大二作业——操作系统实验——C语言用双向链表,模拟实现动态分区式存储管理

    实验:动态分区式存储管理 实验内容: 编写程序模拟完成动态分区存储管理方式的内存分配和回收.实验具体包括:首先确定内存空闲分配表:然后采用最佳适应算法完成内存空间的分配和回收:最后编写主函数对所做工作 ...

  7. [算法天天练] - C语言实现双向链表(一)

    双向链表是比较常见的,主要是在链表的基础上添加prev指针,闲话少说直接上代码吧(这个也是网上一个大神的思路,真心不错,条理清楚,逻辑缜密) 主要也是为了学习,贴上我所调试成功的代码(Linux环境下 ...

  8. C语言双向链表讲解

    一.双向链表的概念 双向链表基于单链表.单链表是单向的,有一个头结点,一个尾结点,要访问任何结点,都必须知道头结点,不能逆着进行.而双链表添加了一个指针域,通过两个指针域,分别指向结点的前结点和后结点 ...

  9. Java中双向链表的代码实现

    写在前面: 双向链表是一种对称结构,它克服了单链表上指针单向性的缺点,其中每一个节点即可向前引用,也可向后引用,这样可以更方便的插入.删除数据元素. 由于双向链表需要同时维护两个方向的指针,因此添加节 ...

随机推荐

  1. gradle管理的Springboot使用JSP详解

    大家知道现在的springboot默认经不支持jsp了,但是还是可以用的,需要加一些配置. 我使用的springboot是用gradle构造的,现在跟着我一步步来吧! 一,新建一个springBoot ...

  2. 基于Python3 + appium的Ui自动化测试框架

    UiAutoTest 一.概要 数据驱动的Ui自动化框架 二.环境要求 框架基于Python3 + unittest + appium 运行电脑需配置adb.aapt的环境变量,build_tools ...

  3. 常用的 Git 命令与场景

    Git 分布式版本控制系统 它拥有完整的版本控制功能,能够解决多人协作的问题 将自己的代码同步到 Github 上能够提升开发效率 git 会记录你每一次的版本修改操作 常用的 Git 操作 # 指定 ...

  4. Python3学习之路~10.1 多进程、进程间通信、进程池

    一 多进程multiprocessing multiprocessing is a package that supports spawning processes using an API simi ...

  5. 【JAVA进阶架构师指南】之三:深入了解类加载机制

    前言   在上一篇文章中,我们知道了JVM的内存划分,其中在说到方法区的时候说到方法区中存放的信息包括[已被JVM加载的类信息,常量,静态变量,即时编译的代码等],整个方法区其实就和类加载有关. 类加 ...

  6. iOS开发:判断iPhone是否是刘海屏iPhoneX、iPhoneXR、iPhoneXs、iPhoneXs Max等

    保证能判断,呕心沥血,不行切JIJI 方法一 Objective-C // iPhoneX.iPhoneXR.iPhoneXs.iPhoneXs Max等 // 判断刘海屏,返回YES表示是刘海屏 - ...

  7. WxPython 4.0.4多线程访问UI

    最开始做框架的时候的需求就是多线程访问UI,以前在.NET WPF使用MVVM和数据驱动很容易做到,在JavaSwing中使用另类的观察者模式也实现了.在WxPython中使用观察者模式直接程序崩溃, ...

  8. babel-loader配置

    1.npm i @babel/core.@babel/preset-env.@babel/runtime.@babel/plugin-transform-runtime.@babel/plugin-p ...

  9. PyTorch1.2.0版本来啦!居然还有全套视频!让你快速熟练掌握深度学习框架!

    [翻到文末, 还能让你看尽CV和NLP完整技术路径以及前沿+经典论文篇目,助你构建深度学习知识框架] 今年8月!PyTorch 1.2.0 版本来啦!! 据我们了解,在学术领域,特别是CV/NLP方向 ...

  10. Selenium系列(十四) - Web UI 自动化基础实战(1)

    如果你还想从头学起Selenium,可以看看这个系列的文章哦! https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1680176.html 其次,如果你不懂前端基础知识, ...