1.概述：

C語(yǔ)言中一種更復(fù)雜的鏈表是“雙向鏈表”或“雙面鏈表”。其表中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)連接：一個(gè)指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，（當(dāng)這個(gè)“連接”為第一個(gè)“連接”時(shí)，指向空值或者空列表）；而另一個(gè)指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，（當(dāng)這個(gè)“連接”為最后一個(gè)“連接”時(shí)，指向空值或者空列表）

一個(gè)雙向鏈表有三個(gè)整數(shù)值: 數(shù)值, 向后的節(jié)點(diǎn)鏈接, 向前的節(jié)點(diǎn)鏈接

在一些低級(jí)語(yǔ)言中, XOR-linking 提供一種在雙向鏈表中通過(guò)用一個(gè)詞來(lái)表示兩個(gè)鏈接（前后），我們通常不提倡這種做法。

雙向鏈表也叫雙鏈表。雙向鏈表中不僅有指向后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針，還有指向前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。這樣可以從任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)前一個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)然也可以訪問(wèn)后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以至整個(gè)鏈表。一般是在需要大批量的另外儲(chǔ)存數(shù)據(jù)在鏈表中的位置的時(shí)候用。雙向鏈表也可以配合下面的其他鏈表的擴(kuò)展使用。

由于另外儲(chǔ)存了指向鏈表內(nèi)容的指針，并且可能會(huì)修改相鄰的節(jié)點(diǎn)，有的時(shí)候第一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)被刪除或者在之前添加一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)。這時(shí)候就要修改指向首個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。有一種方便的可以消除這種特殊情況的方法是在最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)之后、第一個(gè)節(jié)點(diǎn)之前儲(chǔ)存一個(gè)永遠(yuǎn)不會(huì)被刪除或者移動(dòng)的虛擬節(jié)點(diǎn)，形成一個(gè)下面說(shuō)的循環(huán)鏈表。這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之后的節(jié)點(diǎn)就是真正的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種情況通?？梢杂眠@個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)直接表示這個(gè)鏈表，對(duì)于把鏈表單獨(dú)的存在數(shù)組里的情況，也可以直接用這個(gè)數(shù)組表示鏈表并用第0個(gè)或者第-1個(gè)（如果編譯器支持）節(jié)點(diǎn)固定的表示這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)。

2.程序?qū)崿F(xiàn)：

/* c2-4.h 線性表的雙向鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) */
 typedef struct DuLNode
 {
   ElemType data;
   struct DuLNode *prior,*next;
 }DuLNode,*DuLinkList;

/* bo2-5.c 雙鏈循環(huán)線性表(存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)由c2-4.h定義)的基本操作(14個(gè)) */
 Status InitList(DuLinkList *L)
 { /* 產(chǎn)生空的雙向循環(huán)鏈表L */
   *L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
   if(*L)
   {
     (*L)->next=(*L)->prior=*L;
     return OK;
   }
   else
     return OVERFLOW;
 }
 Status DestroyList(DuLinkList *L)
 { /* 操作結(jié)果：銷毀雙向循環(huán)鏈表L */
   DuLinkList q,p=(*L)->next; /* p指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=*L) /* p沒(méi)到表頭 */
   {
     q=p->next;
     free(p);
     p=q;
   }
   free(*L);
   *L=NULL;
   return OK;
 }
 Status ClearList(DuLinkList L) /* 不改變L */
 { /* 初始條件：L已存在。操作結(jié)果：將L重置為空表 */
   DuLinkList q,p=L->next; /* p指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=L) /* p沒(méi)到表頭 */
   {
     q=p->next;
     free(p);
     p=q;
   }
   L->next=L->prior=L; /* 頭結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)指針域均指向自身 */
   return OK;
 }
 Status ListEmpty(DuLinkList L)
 { /* 初始條件：線性表L已存在。操作結(jié)果：若L為空表，則返回TRUE，否則返回FALSE */
   if(L->next==L&&L->prior==L)
     return TRUE;
   else
     return FALSE;
 }
 int ListLength(DuLinkList L)
 { /* 初始條件：L已存在。操作結(jié)果：返回L中數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù) */
   int i=0;
   DuLinkList p=L->next; /* p指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=L) /* p沒(méi)到表頭 */
   {
     i++;
     p=p->next;
   }
   return i;
 }
 Status GetElem(DuLinkList L,int i,ElemType *e)
 { /* 當(dāng)?shù)趇個(gè)元素存在時(shí),其值賦給e并返回OK,否則返回ERROR */
   int j=1; /* j為計(jì)數(shù)器 */
   DuLinkList p=L->next; /* p指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=L&&j<i) /* 順指針向后查找,直到p指向第i個(gè)元素或p指向頭結(jié)點(diǎn) */
   {
     p=p->next;
     j++;
   }
   if(p==L||j>i) /* 第i個(gè)元素不存在 */
     return ERROR;
   *e=p->data; /* 取第i個(gè)元素 */
   return OK;
 }
 int LocateElem(DuLinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
 { /* 初始條件：L已存在，compare()是數(shù)據(jù)元素判定函數(shù) */
   /* 操作結(jié)果：返回L中第1個(gè)與e滿足關(guān)系compare()的數(shù)據(jù)元素的位序。 */
   /*           若這樣的數(shù)據(jù)元素不存在，則返回值為0 */
   int i=0;
   DuLinkList p=L->next; /* p指向第1個(gè)元素 */
   while(p!=L)
   {
     i++;
     if(compare(p->data,e)) /* 找到這樣的數(shù)據(jù)元素 */
       return i;
     p=p->next;
   }
   return 0;
 }
 Status PriorElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e)
 { /* 操作結(jié)果：若cur_e是L的數(shù)據(jù)元素，且不是第一個(gè)，則用pre_e返回它的前驅(qū)， */
   /*           否則操作失敗，pre_e無(wú)定義 */
   DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2個(gè)元素 */
   while(p!=L) /* p沒(méi)到表頭 */
   {
     if(p->data==cur_e)
     {
       *pre_e=p->prior->data;
       return TRUE;
     }
     p=p->next;
   }
   return FALSE;
 }
 Status NextElem(DuLinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e)
 { /* 操作結(jié)果：若cur_e是L的數(shù)據(jù)元素，且不是最后一個(gè)，則用next_e返回它的后繼， */
   /*           否則操作失敗，next_e無(wú)定義 */
   DuLinkList p=L->next->next; /* p指向第2個(gè)元素 */
   while(p!=L) /* p沒(méi)到表頭 */
   {
     if(p->prior->data==cur_e)
     {
       *next_e=p->data;
       return TRUE;
     }
     p=p->next;
   }
   return FALSE;
 }
 DuLinkList GetElemP(DuLinkList L,int i) /* 另加 */
 { /* 在雙向鏈表L中返回第i個(gè)元素的位置指針(算法2.18、2.19要調(diào)用的函數(shù)) */
   int j;
   DuLinkList p=L;
   for(j=1;j<=i;j++)
     p=p->next;
   return p;
 }
 Status ListInsert(DuLinkList L,int i,ElemType e) /* 改進(jìn)算法2.18 */
 { /* 在帶頭結(jié)點(diǎn)的雙鏈循環(huán)線性表L中第i個(gè)位置之前插入元素e，i的合法值為1≤i≤表長(zhǎng)+1 */
   DuLinkList p,s;
   if(i<1||i>ListLength(L)+1) /* i值不合法 */
     return ERROR;
   p=GetElemP(L,i-1); /* 在L中確定第i-1個(gè)元素的位置指針p */
   if(!p) /* p=NULL,即第i-1個(gè)元素不存在 */
     return ERROR;
   s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));
   if(!s)
     return OVERFLOW;
   s->data=e; /* 在第i-1個(gè)元素之后插入 */
   s->prior=p;
   s->next=p->next;
   p->next->prior=s;
   p->next=s;
   return OK;
 }
 Status ListDelete(DuLinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.19 */
 { /* 刪除帶頭結(jié)點(diǎn)的雙鏈循環(huán)線性表L的第i個(gè)元素,i的合法值為1≤i≤表長(zhǎng)+1 */
   DuLinkList p;
   if(i<1||i>ListLength(L)) /* i值不合法 */
     return ERROR;
   p=GetElemP(L,i);  /* 在L中確定第i個(gè)元素的位置指針p */
   if(!p) /* p=NULL,即第i個(gè)元素不存在 */
     return ERROR;
   *e=p->data;
   p->prior->next=p->next;
   p->next->prior=p->prior;
   free(p);
   return OK;
 }
 void ListTraverse(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
 { /* 由雙鏈循環(huán)線性表L的頭結(jié)點(diǎn)出發(fā),正序?qū)γ總€(gè)數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù)visit() */
   DuLinkList p=L->next; /* p指向頭結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=L)
   {
     visit(p->data);
     p=p->next;
   }
   printf("\n");
 }
 void ListTraverseBack(DuLinkList L,void(*visit)(ElemType))
 { /* 由雙鏈循環(huán)線性表L的頭結(jié)點(diǎn)出發(fā),逆序?qū)γ總€(gè)數(shù)據(jù)元素調(diào)用函數(shù)visit()。另加 */
   DuLinkList p=L->prior; /* p指向尾結(jié)點(diǎn) */
   while(p!=L)
   {
     visit(p->data);
     p=p->prior;
   }
   printf("\n");
 }