双向链表实现的基本功能 •首/尾增删结点 •获取首/尾部的元素 。清空链表/判空链表/链表大小 •缺省构造/拷贝构造/析构函数 •输出流操作符重载

双向链表是一种常见的数据结构，它包含多个节点，每个节点都有一个指向前一个节点和后一个节点的指针。下面是双向链表实现的基本功能：

• 首/尾增删结点：在双向链表的首部或尾部添加或删除一个节点。

• 获取首/尾部的元素：获取双向链表的首部或尾部元素。

• 清空链表/判空链表/链表大小：清空链表中的所有节点，判断链表是否为空，获取链表的长度。

• 缺省构造/拷贝构造/析构函数：实现双向链表的默认构造函数、拷贝构造函数和析构函数。

• 输出流操作符重载：将双向链表的内容输出到输出流中，便于调试和观察。

相关问题

用c语言写代码 双向链表实现的基本功能 •首/尾增删结点 •获取首/尾部的元素 。清空链表/判空链表/链表大小 •缺省构造/拷贝构造/析构函数 •输出流操作符重载

双向链表是一种常用的数据结构，它可以在O(1)时间内进行插入和删除操作。以下是用C语言实现双向链表的基本功能：

1. 首/尾增删结点
双向链表可以从头部或尾部插入或删除结点。首部插入结点的函数如下：

void insert_front(node_t **head, int data) {
    node_t *new_node = malloc(sizeof(node_t));
    new_node->data = data;
    new_node->prev = NULL;
    new_node->next = *head;

    if (*head != NULL) {
        (*head)->prev = new_node;
    }

    *head = new_node;
}

尾部插入结点的函数如下：

void insert_back(node_t **head, int data) {
    node_t *new_node = malloc(sizeof(node_t));
    new_node->data = data;
    new_node->prev = NULL;
    new_node->next = NULL;

    if (*head == NULL) {
        *head = new_node;
        return;
    }

    node_t *tail = *head;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }

    tail->next = new_node;
    new_node->prev = tail;
}

首部删除结点的函数如下：

void delete_front(node_t **head) {
    if (*head == NULL) {
        return;
    }

    node_t *temp = *head;
    *head = (*head)->next;

    if (*head != NULL) {
        (*head)->prev = NULL;
    }

    free(temp);
}

尾部删除结点的函数如下：

void delete_back(node_t **head) {
    if (*head == NULL) {
        return;
    }

    node_t *tail = *head;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }

    if (tail == *head) {
        *head = NULL;
        free(tail);
        return;
    }

    tail->prev->next = NULL;
    free(tail);
}

2. 获取首/尾部的元素
获取链表头部元素的函数如下：

int front(node_t *head) {
    if (head == NULL) {
        return -1; // or some other value to indicate an error
    }

    return head->data;
}

获取链表尾部元素的函数如下：

int back(node_t *head) {
    if (head == NULL) {
        return -1; // or some other value to indicate an error
    }

    node_t *tail = head;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }

    return tail->data;
}

3. 清空链表/判空链表/链表大小
清空链表的函数如下：

void clear(node_t **head) {
    while (*head != NULL) {
        delete_front(head);
    }
}

判空链表的函数如下：

int is_empty(node_t *head) {
    return head == NULL;
}

链表大小的函数如下：

int size(node_t *head) {
    int count = 0;

    while (head != NULL) {
        count++;
        head = head->next;
    }

    return count;
}

4. 缺省构造/拷贝构造/析构函数
缺省构造函数应该初始化链表头为NULL，如下：

void init_list(node_t **head) {
    *head = NULL;
}

拷贝构造函数应该复制整个链表，如下：

node_t* copy_list(node_t *src) {
    node_t *dest_head = NULL;

    while (src != NULL) {
        insert_back(&dest_head, src->data);
        src = src->next;
    }

    return dest_head;
}

析构函数应该释放整个链表，如下：

void destroy_list(node_t **head) {
    clear(head);
}

5. 输出流操作符重载
输出流操作符重载应该遍历整个链表并输出每个元素，如下：

void print_list(node_t *head) {
    printf("[");
    
    while (head != NULL) {
        printf("%d", head->data);
        if (head->next != NULL) {
            printf(", ");
        }
        head = head->next;
    }
    
    printf("]\n");
}

双向链表的首结点为空与双向链表为空有区别吗

是的，双向链表的首节点为空和双向链表为空是有区别的。

当双向链表的首节点为空时，表示链表还存在其他节点，但是链表的首节点尚未被赋值。这通常发生在刚创建链表或者删除了首节点后还未重新分配新的首节点时。

而当双向链表为空时，表示链表中不存在任何节点，即链表中没有任何数据。

所以，区别在于双向链表的首节点为空表示链表仍然存在，而双向链表为空表示链表不存在。