双向链表和单链表的创建有什么不同

单向链表的每个节点都有一个指向下一个节点的指针，而双向链表的每个节点既有一个指向下一个节点的指针，又有一个指向前一个节点的指针。因此，双向链表相比单向链表，多了一个指向前一个节点的指针，使得双向链表可以双向遍历，而单向链表只能单向遍历。在创建时，单向链表只需要为每个节点分配一个指向下一个节点的指针即可，而双向链表则需要为每个节点分配一个指向下一个节点和一个指向前一个节点的指针。

相关问题

. 双向链表中插入结点并输出 【问题描述】 仿照有头结点单链表的存储和基本操作，设计双向链表-非循环链表（初始化、插入、输出）。 对带头结点的双向链表，实现数据插入。 【输入形式】 第一行输入一个N（N大于等于1，小于1000）； 第二行输入N个整数，以空格作为分隔，创建长度为N的双向链表，为双向输出方便，需保留头尾指针； 第三行输入pos和e，以空格分隔，分别表示插入位置和插入元素的值。 【输出形式】 若插入位置合法，插入成功，则输出： 第一行从头开始顺向输出双向链表中元素，用空格分隔； 第二行从尾结点开始逆向输出双向链表中元素，用空格分隔。 若插入位置不合法，例如插入位置<1或超出链表范围，则输出error。

【样例输入】
5
1 2 3 4 5
3 6
【样例输出】
1 2 6 3 4 5
5 4 3 6 2 1

【样例输入】
5
1 2 3 4 5
0 6
【样例输出】
error

【样例输入】
5
1 2 3 4 5
6 6
【样例输出】
error

【样例输入】
1
1
1 2
【样例输出】
1 2
2 1

【样例输入】
1
1
0 2
【样例输出】
error

【样例输入】
1
1
2 2
【样例输出】
error

【解题思路】
题目要求我们实现带头结点的双向链表，因此我们需要在链表头部加入空节点，方便对链表进行操作。

在插入元素时，需要先判断插入位置是否合法，位置不合法则输出error，否则，我们需要遍历链表找到要插入位置的前一个节点，然后进行插入操作。

在输出时，需要分别从头开始顺向输出，和从尾开始逆向输出。这个过程中，需要注意控制输出格式，每个元素之间需要用空格分隔开。

【注意点】
1、插入位置合法的范围是[1,链表长度+1]，因为可以在链表末尾插入元素。
2、插入元素时需要注意对前后节点的连接操作，以及更新链表长度。
3、输出时需要注意控制输出格式，每个元素之间需要用空格分隔开。

【算法描述】
1、定义双向链表节点结构体，包含前驱指针pre、后继指针next和节点数据data。
2、定义双向链表结构体，包含头结点指针head、尾结点指针tail和链表长度len。
3、实现双向链表的初始化操作，即创建头结点。
4、实现双向链表的插入操作，需要先判断插入位置是否合法，然后遍历链表找到要插入位置的前一个节点，然后进行插入操作。
5、实现双向链表的顺向输出操作，从头开始遍历链表，输出每个节点的data。
6、实现双向链表的逆向输出操作，从尾开始遍历链表，输出每个节点的data。
7、在主函数中读入数据，调用双向链表的初始化操作和插入操作，然后输出链表。
8、完成。

【算法分析】
本题的时间复杂度为O(n)，主要是在插入操作和顺向输出、逆向输出操作中耗时最多，其中插入操作需要遍历链表，时间复杂度为O(n)，顺向输出和逆向输出操作分别需要遍历链表，时间复杂度也为O(n)。因此总的时间复杂度为O(n)。

【注意事项】
在进行双向链表的插入操作时，需要注意对前后节点的连接操作，以及更新链表长度。同时，在遍历链表时需要注意判断节点是否为空，防止出现空指针异常。

①实现双向链表的插入、删除、正向反向遍历；②实现循环单链表的创建、插入、删除、遍历；③实现循环双链表的创建、插入、删除、遍历；④实现约瑟夫环

①实现双向链表的插入、删除、正向反向遍历：
双向链表的插入和删除操作与单向链表类似，只是需要同时维护前驱和后继节点的指针。正向遍历可以从头节点开始，依次遍历每个节点的pNext指针；反向遍历可以从尾节点开始，依次遍历每个节点的pLast指针。
②实现循环单链表的创建、插入、删除、遍历：
循环单链表的创建可以先创建一个头节点，然后将其pNext指针指向自身。插入和删除操作与单向链表类似，只是需要注意最后一个节点的pNext指针需要指向头节点。遍历可以从头节点开始，依次遍历每个节点的pNext指针，直到回到头节点。
③实现循环双链表的创建、插入、删除、遍历：
循环双链表的创建可以先创建一个头节点，然后将其pNext和pLast指针都指向自身。插入和删除操作与双向链表类似，只是需要注意最后一个节点的pNext指针和头节点的pLast指针都需要指向头节点。遍历可以从头节点开始，依次遍历每个节点的pNext指针或pLast指针，直到回到头节点。
④实现约瑟夫环：
约瑟夫环是一个经典的问题，可以使用循环单链表来实现。具体实现方法是，先创建一个循环单链表，然后从头节点开始，依次删除第m个节点，直到只剩下一个节点为止。删除第m个节点可以通过遍历链表找到第m-1个节点，然后将其pNext指针指向第m+1个节点即可。