【C++】 双向链表.cpp

双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每一个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。因此，从双向链表中的任意一个结点开始，均可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。

通常咱们都构造双向循环链表，由于双向链表解决了单向链表的不足和问题，而单链表由于出现的问题多，因此在面试中常常会考到单链表的问题。

在这里，我用  .cpp对双向链表的基本操做进行实现。

具体代码以下：

  List.h文件：

#pragma once
 
typedef int DataType;
 
struct ListNode  //所有用做公有的就定义为struct,用做私有就定义class
{                 //固然用class,写在public中也能够
    DataType _data;
    ListNode* _next; //前驱指针
    ListNode* _prev; //后继指针
 
    ListNode(DataType x) //构造函数
        :_data(x)
        ,_next(NULL)
        ,_prev(NULL)
    {}
 
};
 
class List
{
public:
    List()
        :_head(NULL)
        ,_tail(NULL)
    {}
 
    ~List()
    {
        Clear();
    }
 
public:
    void PushBack(DataType x)
    {
        if(_head == NULL)
        {
            _head = _tail = new ListNode(x);//调用构造函数
        }
        else
        {
            ListNode* tmp = new ListNode(x);
            _tail->_next = tmp;
            tmp->_prev = _tail;
 
            _tail = tmp;
 
        }
    }
 
    void PopBack()
    {
        //没有节点
        //一个节点
        //一个以上节点
        if(_head == NULL)
        {
            return;
        }
        else if(_head == _tail)
        {
            delete _head;
            _head = _tail = NULL;
        }
        else
        {
            ListNode* cur = _tail->_prev;
            delete _tail;
            _tail = cur;
            cur->_next = NULL;
        }
    }
 
    void PushFront(DataType x)
    {
        if(_head == NULL)
        {
            _head = _tail = new ListNode(x);
        }
        else
        {
            ListNode* tmp = new ListNode(x);
            tmp->_next = _head;
            _head = tmp;
        }
    }
 
    void PopFront()
    {
        if(_head == NULL)//空
        {
            return;
        }
        else if(_head == _tail)//一个节点
        {
            delete _head;
            _head = _tail = NULL;
        }
        else        //一个以上节点
        {
            ListNode* del = _head;
            _head = _head->_next;
            _head->_prev = NULL;
            delete del;
        }
    }
 
    void Insert(ListNode* pos,DataType x)
    {
        assert(pos);
 
        if(pos == _tail)
        {
            PushBack(x);
        }
        else
        {
            /*
            ListNode* tmp = new ListNode(x);
            tmp->_next = pos->_next;
            pos->_next->_prev = tmp;  //使用这种两个指针的方式虽然能够达到目的，可是容易出现问题                                      
            pos->_next = tmp;         //首先得考虑pos是否为空，其次若pos->_next为空，再想找到它的prev就会出错
            tmp->_prev = pos;
            */
 
            ListNode* tmp = new ListNode(x);//这样定义两个指针保存先后的节点，就不容易出错
            ListNode* next = pos->_next;
            tmp->_next = next;
            next->_prev = tmp;
            pos->_next = tmp;
            tmp->_prev = pos;
 
        }
    }
 
    ListNode* Find(DataType x)
    {
        if(_head == NULL)
        {
            return NULL;//找不到返回空
        }
        else
        {
            ListNode* cur = _head;
            while(cur)
            {
                if(cur->_data == x)
                {
                    return cur;
                }
                cur = cur->_next;
            }
        }
 
    }
 
    void Erase(ListNode* pos)
    {
        assert(_head);
        assert(pos);
 
        if(pos == _head)//删除头节点
        {
            PopFront();

            /*
            ListNode* del = _head;
            _head = _head->_next;
            _head->_prev = NULL;
            delete del;
            */
        }
        else if(pos == _tail)//删除尾节点
        {
            PopBack();
        }
        else // 删除非头尾节点
        {
            /*
            ListNode* cur = pos->_prev;
            cur->_next = pos->_next;
            pos->_next->_prev = cur;
            delete pos;
            */
            
            ListNode* prev = pos->_prev;
            ListNode* next = pos->_next;
            prev->_next = next;
            next->_prev = prev;
            delete pos;
 
 
        }
    }
 
    void PrintList()//在此用不上前驱节点prev
    {
        ListNode* cur = _head;
        while(cur)
        {
            cout<<cur->_data<<"->";
            cur = cur->_next;
        }
        cout<<"NULL"<<endl;
    }
 
    void Clear()
    {
        ListNode* cur = _head;
        while(cur)
        {
            ListNode* del = cur;
            cur = cur->_next;
            delete del;
        }
    }
     
    //翻转双向链表
    void reverse()
    {
        /*  ①.交换值
        ListNode* begin = _head;
        ListNode* end = _tail;
 
        while(begin != end && begin->_prev != end)//当两个指针相遇或者已经偏离中止
        {
            swap(begin->_data , end->_data);
            begin = begin->_next;
            end = end ->_prev;
        }
        */
 
        //②.交换指针
        ListNode* cur = _head;
         
        while(cur)
        {
            swap(cur->_prev , cur->_next);//把每一个节点的先后指针交换
            cur = cur->_prev;
        }
        swap(_head,_tail);
    }
 
private:
    ListNode* _head;
    ListNode* _tail;
 
};
 
void Test()
{
    List l;
    l.PushBack(1);
    l.PushBack(2);
    l.PushBack(3);
    l.PushBack(4);
    l.PushBack(5);
    l.PrintList();
 
    l.PopBack();
    l.PrintList();
     
    l.PushFront(0);
    l.PrintList();
 
    l.PopFront();
    l.PrintList();
 
    l.Insert(l.Find(1),0);
    l.PrintList();
 
    l.Erase(l.Find(1));
    l.PrintList();
 
    l.reverse();
    l.PrintList();
}

List.cpp 文件：(测试)

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;

#include "DoubleSList.h"  //双向链表

int main()
{
    Test();
    return 0;
}

咱们发现，当遇到问题时不能直接上手去写，为何？由于咱们写的是代码，而不是bug，正确的程序是须要严谨的逻辑为前提，因此在写代码以前须要谨慎的思考各类临界的状况和异常，这是很是之重要的！