双向链表操作

在学习了单链表之后，就顺带学习了双链表的操作。

什么是双链表？

双链表顾名思义，就是链表由单向的链变成了双向链。 使用这种数据结构，我们可以不再拘束于单链表的单向创建于遍历等操作，大大减少了在使用中存在的问题。

在单链表中，我们有一个数据域，还有一个指针域，数据域用来存储相关数据，而指针域则负责链表之间的“联系”。 而在双向链表中，我们需要有两个指针域，一个负责向后连接，一个负责向前连接。

/* 单链表的结构 */
struct List{int data;				//  数据域struct List *next;			//  指针域 
};/* 双向链表的结构 */
typedef struct List{int data;			// 	数据域struct List *next;		//  向后的指针struct List *front;		//  向前的指针
};typedef struct List* pElem;
typedef struct List eElem;

同单链表一样，对双向链表的操作也有创建，插入，遍历，删除，销毁。

双向链表的创建

在创建双向链表的时候，我们需要初始化的有两个指针。同单链表一样，我们需要一个头指针来标志链表的信息。因此我们可以写出该函数的定义：

pElem CreatList(){pElem head = (pElem)malloc( sizeof(eElem) );assert( head != NULL );		//  包含于标准库<assert.h>head->next = head->front = NULL;		//  初始化链表，指针置空return head;
}

双向链表的插入

在单向链表的头插法中，最主要的语句自然就是tmp->next = head->next， 而在双向链表中，自然也是一样，只不过多了连接一个向前的指针而已。

void InsertElem( pElem head , int data ){if( head == NULL ){printf("The list is empty.\n");		//  头结点为空，则无法插入return;}pElem tmpHead = head;		//  创建一个临时的头结点指针if( tmpHead->next == NULL ){/*  当双向链表只有一个头结点时 */		pElem addition = (pElem)malloc( sizeof(eElem) );assert( addition != NULL );addition->data = data;		//  数据域赋值addition->next = tmpHead->next;		//  后向指针连接tmpHead->next = addition;addition->front = tmpHead;			//  将插入结点的front 指向头结点}else{/* 当双向链表不只一个头结点时 */pElem addition = (pElem)malloc( sizeof(eElem) );assert( addition != NULL );addition->data = data;		//  数据域赋值tmpHead->next->front = addition;		//  头结点的下一个结点的front 指针addition->front = tmpHead;		//  插入的结点的front 指针指向头结点addition->next = tmpHead->next;		//  插入结点的next 指针指向原本头指针的下一结点tmpHead->next = addtion;		//  将头结点的next 指针指向插入结点}
}

许多人肯定是被最后四条语句弄得一脸懵逼，都一样。但是当你画出图像时，你就会懂得一切。

我们创建一个新的结点addition， 此时链表中只有头结点，因此执行if中的程序，执行完毕之后就变成了：

具体步骤有以前的博客《创建单链表的头插法与尾插法详解》。

而当链表中不只有一个头结点时，这时有点意思了。

此时，head的next指针指向addition、front指针指向NULL，addition的next指向NULL、front 指针指向head。
此时，我们要在链表中再插入一个新的结点。 此时，不只要对next 链进行断链，增链，还要对front 链进行同样操作。这样才能完成两条链的连接。

双向链表的遍历

不同于单链表的单向遍历，双向链表提供了操作的便捷性，可前可后的遍历方式简直聊咋咧… 因此在遍历中将实现next 的向后遍历，也会实现front的向前遍历。

void IlluList( pElem head ){printf("-------------------------------\n");if( head == NULL ){printf("The list is empty.\n");return;}pElem tmpHead = head;while( tmpHead->next != NULL ){tmpHead = tmpHead->next;		//  头结点数据域为空，因此直接从头结点的下一结点开始遍历printf("%d\n",tmpHead->data);}//  此时tmpHead 的地址在链表的最后一个结点处while( tmpHead->front->front != NULL ){printf("%d\n",tmpHead->data);		//	最后一个结点要输出tmpHead = tmpHead->front;}printf("%d\n",tmpHead->data);return;
}

当向后遍历完成之后，此时tmpHead的地址是链表的最后一个结点的地址，因此使用front 来进行向前的遍历。 如果判断条件是tmpHead->front != NULL 的话，会将头结点的数据域也输出，然头结点的数据域未使用，因此会输出一个不确定的值。 正因如此将判断条件定为tmpHead->front->front != NULL

删除一个结点

当删除一个结点的时候，我们要判断在链表中是否存在与之匹配的结点，有的话删除成功，否则失败。

就像这幅图一样，当删除addition结点时，先讲addition的下一个结点与head相连，而下一个结点是NULL ， 因此可以得出函数为：

void DeleteElem( pElem head , int data ){if( head == NULL ){printf(""The list is empty.\n);return;}pElem tmpHead = head;while( tmpHead->next != NULL ){tmpHead = tmpHead->next;if( tmpHead->data == data ){tmpHead->front->next = tmpHead->next;		//  将被删结点的上一个结点的next 指针指向 被删结点的下一个结点tmpHead->next->front = tmpHead->front;		//  将被删结点的下一个结点的 front 指针指向 被删结点的上一个结点break;}}free(tmpHead);		//  释放内存
}

销毁链表

销毁一个双向链表的操作同单链表的相似。指针不断向后运动，每运动一个结点，释放上一个结点。

void DestroyList( pElem head ){pElem tmp;while( head->next != NULL ){tmp = head;		//  指针不断后移head = head->next;free(tmp);}free(head);
}

这里相对容易理解。

此时，tmp的地址就是head的地址，但当执行一个之后，就变成了这样。

上一次执行完之后，头结点已经被释放 ，此时头结点就在第一个数据结点处。 以此往后，最后循环结束，释放最后一个结点。

这样就是双向链表的基本操作