数据结构和算法中的双向链表

Data structure and algorithms Doubly linked list

链表概念在现实世界中被广泛使用。当我们使用Spotify播放队列中的下一首歌曲时,我们所学到的单链表的概念就会起作用。但是,要如何播放队列中的上一首歌曲呢?

在这篇博客中,我们将了解与数据结构相关的另一个概念,即双向链表。我们还将讨论使用C语言和实时应用程序实现它的方法。

什么是双向链表?

链表是一种包含以顺序方式连接的节点的线性数据结构。节点包含三个字段,即存储在该引用地址处的数据以及指向引用节点左右两个连续节点的指针。

左节点指针存储前一个节点在序列中的内存地址,而右节点存储下一个节点的内存地址。我们在这里使用动态内存分配而不是数组,以便根据执行的操作在运行时分配或释放内存的大小。

在这个例子中,头指针指向第一个节点。引用节点的左指针存储NULL值,最后一个节点的右指针也是如此。

为了对这个例子进行操作,我们可以进一步相应地进行更改。

双向链表的实现

1. 在开头插入节点

为了完成上述操作,首先创建一个节点并使用动态内存分配分配内存。将头指针指向新节点,并在左右节点中存储NULL值。

2. 删除开头的节点

要从开头删除节点,我们必须将头指针中的引用地址的右节点值存储起来,并释放第一个节点。

3. 在末尾插入节点

要在末尾添加节点,我们必须遍历到末尾,并将最后一个节点指向引用新节点,反之亦然。

4. 删除末尾的节点

要删除末尾的节点,我们必须遍历列表并到达末尾。我们将使用指向倒数第二个节点的指针,然后释放最后一个节点。

现在我们已经了解了基本操作,我们将通过C语言来实现双向链表。

该代码将给出以下输出:

你是否曾想过如何开发这些多人游戏,使得玩家可以在重复循环中获得机会?这意味着最后一个玩家与第一个玩家再次链接以形成循环。

为了实现这一点,我们引入了与链表相关的另一个概念。在这种情况下,循环链表非常有用。

循环链表

在循环单链表中,列表的最后一个节点包含指向列表第一个节点的指针。双向链表和单链表都可以使用这个概念。

这个列表与其他两个列表的唯一区别是最后一个节点的右指针指向第一个节点,而头节点总是指向第一个节点本身。

结论

在我看来,链表的概念在解决复杂问题时非常重要和有用。双向链表和循环单链表在处理各种情况时相互配合。希望你喜欢阅读这篇博客。请给今天的主题点赞和评论。祝学习愉快!

请查看我之前关于数据结构和使用API进行系统集成的博客:

  • 数据结构中的栈
  • 数据结构和算法中的队列
  • 数据结构和算法中的链表
  • 使用MuleSoft平台构建基于RAML的API规范
  • 使用MuleSoft平台将API发布到Anypoint Exchange