线性表16:双向链表 - 数据结构和算法21

线性表16 : 双向链表

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这货我们地球人把他称为火车，有了它，全世界每年春季最大规模的物种迁移才会发生在中国！

双向链表

大家都知道，任何事物出现的初期都显得有些不完善。例如我们的火车刚发明的时候是只有一个“头”的，所以如果它走的线路是如下：

A->B->C->D->E->F->G->H->I->J->K->L->A

假设这会儿火车正停在K处呢，要他送一批货到J处，那么它将走的路线是：

K->L->A->B->C->D->E->F->G->H->I->J

嗯，所以后来我们的火车就都有两个头了。看完这个例子，大家就明白双向链表的必要性了吧。

双向链表结点结构

[codesyntax lang="c"]

typedef struct DualNode
{
ElemType data;
struct DualNode *prior;  //前驱结点
struct DualNode *next;   //后继结点
} DualNode, *DuLinkList;

[/codesyntax]

[caption id="attachment_2002" align="alignnone" width="500"]

双向链表的结构[/caption]

既然单链表可以有循环链表，那么双向链表当然也可以有。

[caption id="attachment_2003" align="alignnone" width="500"]

双向链表循环[/caption]

在这里小甲鱼问大家一个问题：由于这是双向链表，那么对于链表中的某一个结点p，它的后继结点的前驱结点是什么？

双向链表的插入操作

插入操作其实并不复杂，不过顺序很重要，千万不能写反了。

[caption id="attachment_2004" align="alignnone" width="500"]

双向链表的插入操作[/caption]

代码实现：

[codesyntax lang="c"]

s->next = p;
s->prior = p->prior;
p->prior->next = s;
p->prior = s;

[/codesyntax]

关键在于交换的过程中不要出现矛盾，例如第四步先被执行了，那么p->prior就会提前变成s，使得插入的工作出错。

严重性打个比方就是打电话给老婆的时候不小心叫成小三的名字！

双向链表的删除操作

如果刚才的插入操作理解了，那么再来理解接下来的删除操作就容易多了。

[caption id="attachment_2005" align="alignnone" width="500"]

双向链表的删除操作[/caption]

代码实现：

[codesyntax lang="c"]

p->prior->next = p->next;
p->next->prior = p->prior;
free(p);

[/codesyntax]

最后总结一下，双向链表相对于单链表来说，是要更复杂一点，每个结点多了一个prior指针，对于插入和删除操作的顺序大家要格外小心。

不过，双向链表可以有效提高算法的时间性能，说白了就是用空间来换取时间。

本章节结束语

主题：力争做一只逆流而上的小甲鱼！

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