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C++如何實現(xiàn)雙向循環(huán)鏈表

這篇文章主要為大家展示了C++如何實現(xiàn)雙向循環(huán)鏈表，內(nèi)容簡而易懂，希望大家可以學習一下，學習完之后肯定會有收獲的，下面讓小編帶大家一起來看看吧。

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一、概念

1.在雙鏈表中的每個結(jié)點應有兩個鏈接指針：

 lLink -> 指向前驅(qū)結(jié)點  （前驅(qū)指針或者左鏈指針）

rLink->指向后繼結(jié)點（后驅(qū)指針或者右鏈指針）

2.雙鏈表常采用帶附加頭結(jié)點的循環(huán)鏈表方式：

first：頭指針，不存放數(shù)據(jù)，或者存放特殊要求的數(shù)據(jù)。它的lLink指向雙鏈表的尾結(jié)點（最后一個結(jié)點），

它的rLink指向雙鏈表的首結(jié)點（第一個有效結(jié)點）。鏈表的首結(jié)點的左鏈指針lLink和尾結(jié)點的右鏈指針

rLink都指向附加頭結(jié)點。

二、實現(xiàn)程序

1.DblList.h

#ifndef DblList_h
#define DblList_h
#include <iostream>
using namespace std;
 
template <class T>
struct DblNode { // 鏈表結(jié)點定義
 T data;
 DblNode<T> *lLink, *rLink; // 鏈表前驅(qū)（左鏈）和后繼（右鏈）指針
 DblNode(DblNode<T> *left = NULL, DblNode<T> *right = NULL):lLink(left), rLink(right){} // 構(gòu)造函數(shù)
 DblNode(T value, DblNode<T> *left = NULL, DblNode<T> *right = NULL):data(value), lLink(left), rLink(right){} // 構(gòu)造函數(shù)
};
 
template <class T>
class DblList { // 雙鏈表（雙向循環(huán)鏈表）
public:
 DblList(); // 構(gòu)造函數(shù)：建立附加頭結(jié)點
 ~DblList(); // 析構(gòu)函數(shù)：釋放所有存儲
 void createDblList(); // 創(chuàng)建雙向鏈表
 int Length()const; // 計算雙鏈表的長度
 bool isEmpty(); // 判雙鏈表空否
 DblNode<T> *getHead()const; // 取附加頭結(jié)點
 void setHead(DblNode<T> *ptr); // 設置附加頭結(jié)點地址
 DblNode<T> *Search(const T x); // 在鏈表中沿后繼方向?qū)ふ业扔诮o定值x的結(jié)點
 DblNode<T> *Locate(int i, int d); // 在鏈表中定位第i個結(jié)點，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向
 bool Insert(int i, const T x, int d); // 在第i個結(jié)點后插入x，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向
 bool Remove(int i, T &x, int d); // 刪除第i個結(jié)點，x帶回刪除其值，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向
 void Output(); // 輸出雙鏈表中的數(shù)據(jù)
private:
 DblNode<T> *first; // 附加頭結(jié)點
};
 
template <class T>
DblList<T>::DblList() {
 // 構(gòu)造函數(shù)：建立附加頭結(jié)點
 first = new DblNode<T>();
 if(NULL == first) {
  cerr << "動態(tài)分配內(nèi)存空間失敗！" << endl;
  exit(1);
 }
 first->rLink = first->lLink = first; // 指向自身
}
 
template <class T>
DblList<T>::~DblList() { // 析構(gòu)函數(shù)：釋放所有存儲
 DblNode<T> *current = first->rLink;
 while(current != first) {
  current->rLink->lLink = current->lLink; // 從lLink鏈中摘下
  current->lLink->rLink = current->rLink; // 從rLink鏈中摘下
  delete current; // 釋放空間
  current = first->rLink;
 }
 delete first;
 first = NULL;
}
 
template <class T>
void DblList<T>::createDblList() {
 // 創(chuàng)建雙向鏈表
 int n, val;
 DblNode<T> *current = first;
 cout << "請輸入要輸入的個數(shù)n:";
 cin >> n;
 cout << "請輸入要輸入的數(shù)：" << endl;
 for(int i = 0; i < n; i++) {
  cin >> val;
  DblNode<T> *newNode = new DblNode<T>(val);
  if(NULL == newNode) {
   cerr << "動態(tài)分配內(nèi)存空間失敗！" << endl;
   exit(1);
  }
  // 尾插入
  while(current->rLink != first)
   current = current->rLink; // 往后繼方向移動
  newNode->rLink = current->rLink;
  current->rLink = newNode;
  newNode->rLink->lLink = newNode;
  newNode->lLink = current;
  current = current->rLink; // current往后移
 }
}
 
template <class T>
int DblList<T>::Length()const {
 // 計算雙鏈表的長度
 DblNode<T> *current = first->rLink;
 int count = 0;
 
 while(current != first) {
  current = current->rLink;
  count++;
 }
 return count;
}
 
template <class T>
bool DblList<T>::isEmpty() {
 // 判雙鏈表空否
 return first->rLink == first;
}
 
template <class T>
DblNode<T> *DblList<T>::getHead()const {
 // 取附加頭結(jié)點
 return first;
}
 
template <class T>
void DblList<T>::setHead(DblNode<T> *ptr) {
 // 設置附加頭結(jié)點地址
 first = ptr;
}
 
template <class T>
DblNode<T> *DblList<T>::Search(const T x) {
 // 在鏈表中沿后繼方向?qū)ふ业扔诮o定值x的結(jié)點
 DblNode<T> *current = first->rLink;
 while(current != first && current->data != x)
  current = current->rLink;
 if(current != first)
  return current; // 搜索成功
 else // 搜索失敗
  return NULL;
}
 
template <class T>
DblNode<T> *DblList<T>::Locate(int i, int d) {
 // 定位
 if((first->rLink == first) || (i = 0))
  return first;
 DblNode<T> *current;
 if(d == 0)
  current = first->lLink; // 搜索前驅(qū)方向
 else
  current = first->rLink;
 for(int j = 1; j < i; j++)
 {
  if(current == first)
   break;
  else if(d == 0)
   current = current->lLink;
  else
   current = current->rLink;
 }
 if(current != first) // 定位成功
  return current;
 else
  return NULL;
}
 
template <class T>
bool DblList<T>::Insert(int i, const T x, int d) {
 // 插入
 DblNode<T> *current = Locate(i, d); // 查找第i個結(jié)點
 if(current == NULL) // i不合理，插入失敗
  return false;
 DblNode<T> *newNode = new DblNode<T>(x);
 if(newNode == NULL) {
  cerr << "內(nèi)存空間分配失敗！" << endl;
  exit(1);
 }
 if(d == 0) { // 前驅(qū)方向插入
  newNode->lLink = current->lLink;
  current->lLink = newNode;
  newNode->lLink->rLink = newNode;
  newNode->rLink = current;
 }
 else { // 后繼方向插入
  newNode->rLink = current->rLink;
  current->rLink = newNode;
  newNode->rLink->lLink = newNode;
  newNode->lLink = current;
 }
 return true;
}
 
template <class T>
bool DblList<T>::Remove(int i, T &x, int d) {
 // 刪除
 DblNode<T> *current = Locate(i, d); // 查找第i個結(jié)點
 if(current == NULL) // i不合理，插入失敗
  return false;
 current->rLink->lLink = current->lLink; // 從lLink鏈中摘下
 current->lLink->rLink = current->rLink; // 從rLink鏈中摘下
 x = current->data;
 delete current; // 釋放空間
 current = NULL; // 指向空
 return true; // 刪除成功
}
 
template <class T>
void DblList<T>::Output() {
 // 輸出雙鏈表中的數(shù)據(jù)
 DblNode<T> *current = first->rLink;
 while(current != first) {
  cout << current->data << " ";
  current = current->rLink;
 }
 cout << endl;
}
 
#endif /* DblList_h */

2.main.cpp

#include "DblList.h"
using namespace std;
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
 int finished = 0, choice, i, x, d, len; // i存儲第i個，d:存儲方向 -》0表示前驅(qū)方向，否則為后繼方向
 DblList<int> L;
 DblNode<int> *head = NULL, *current;
 
 while(!finished) {
  cout << "\n*********菜單*********\n";
  cout << "1:建立雙鏈表\n";
  cout << "2:雙鏈表的長度\n";
  cout << "3:雙鏈表是否為空？\n";
  cout << "4:取附加頭結(jié)點\n";
  cout << "5:設置附加頭結(jié)點地址\n";
  cout << "6:在鏈表中沿后繼方向?qū)ふ业扔诮o定值x的結(jié)點\n";
  cout << "7:在鏈表中定位第i個結(jié)點，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向\n";
  cout << "8:在第i個結(jié)點后插入x，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向\n";
  cout << "9:刪除第i個結(jié)點，x帶回刪除其值，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向\n";
  cout << "10:輸出雙鏈表中的數(shù)據(jù):\n";
  cout << "11:退出\n";
  cout << "請輸入選擇[1-11]：\n";
  cin >> choice;
  switch(choice) {
   case 1:
    L.createDblList(); // 建立雙鏈表
    break;
   case 2:
    len = L.Length(); // 雙鏈表的長度
    cout << "雙鏈表的長度為：" << len << endl;
    break;
   case 3:
    if(L.isEmpty()) // 雙鏈表是否為空
     cout << "雙鏈表為空" << endl;
    else
     cout << "雙鏈表不空" << endl;
    break;
   case 4:
    head = L.getHead();
    break;
   case 5:
    L.setHead(head); // 設置附加頭結(jié)點地址
    break;
   case 6:
    cout << "請輸入要查找的值x:";
    cin >> x;
    if(L.Search(x) != NULL)
     cout << "查找成功！" << endl;
    else
     cout << "查找失敗！" << endl;
    break;
   case 7:
    cout << "請輸入要定位第i個結(jié)點的i和方向d(d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向):";
    cin >> i >> d;
    current = L.Locate(i, d);
    if(current == NULL)
     cout << "定位失敗!" << endl;
    else
     cout << "定位成功！" << endl;
    break;
   case 8:
    cout << "在第i個結(jié)點后插入x，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向。請輸入i, x和d:";
    cin >> i >> x >> d;
    if(L.Insert(i, x, d))
     cout << "插入成功!" << endl;
    else
     cout << "插入失敗！" << endl;
    break;
   case 9:
    cout << "刪除第i個結(jié)點，x帶回刪除其值，d=0按前驅(qū)方向，否則按后繼方向。請輸入i和d:";
    cin >> i >> d;
    if(L.Remove(i, x, d))
     cout << "刪除成功，刪除的值為：" << x << endl;
    else
     cout << "刪除失敗！" << endl;
    break;
   case 10:
    cout << "雙鏈表中的數(shù)據(jù)為：" << endl;
    L.Output();
    break;
   case 11:
    finished = 1;
    break;
   default:
    cout << "輸入錯誤, 請重新輸入！" << endl;
  } // switch
 } // while
 return 0;
}

以上就是關(guān)于C++如何實現(xiàn)雙向循環(huán)鏈表的內(nèi)容，如果你們有學習到知識或者技能，可以把它分享出去讓更多的人看到。

當前名稱：C++如何實現(xiàn)雙向循環(huán)鏈表
瀏覽路徑：http://www.chinadenli.net/article16/gccogg.html

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