C语言双向链表详解：结构与实现实例

C语言双向链表是一种高级数据结构，相较于单链表，它增加了对前一个节点的引用，使得节点间的访问更加灵活。在C语言中，双向链表的每个节点包含三个关键部分：数值（存放数据）、指向前一个节点的指针（prior）和指向下一个节点的指针（next）。这种设计允许从任一节点向前或向后遍历链表。 在某些低级语言中，XOR-linking方法试图通过一个字段表示前后两个链接，但这种做法并不常见，因为它可能带来额外的复杂性和效率问题。通常，双向链表的实现会避免这种技术，而是明确地分开两个指针来管理链接。 双向链表的主要优势在于能够轻松地进行插入和删除操作，特别是对于需要频繁在链表中间位置进行操作的情况。通过在链表的首尾分别设置虚拟节点（通常是第一个节点的前一个节点，称为伪头节点），可以简化处理链表头的操作，如添加新节点或删除首个节点时，只需调整前后节点的指针即可，无需特殊处理首节点。 以下是一段C语言的双向链表基础操作的代码示例： 1. 定义双向链表节点结构体，包含数据类型data，以及指向前一个节点（prior）和后一个节点（next）的指针： ```c typedef struct DuLNode { ElemType data; struct DuLNode *prior, *next; } DuLNode, *DuLinkList; ``` 2. 初始化一个空的双向链表函数（InitList）： ```c Status InitList(DuLinkList *L) { *L = (DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); if (*L) { (*L)->next = (*L)->prior = *L; // 设置伪头节点 return OK; } else { return OVERFLOW; } } ``` 3. 销毁双向链表函数（DestroyList）： ```c Status DestroyList(DuLinkList *L) { if (*L) { // 清理链表 DuLNode *temp = *L; while (temp->next != *L) { DuLNode *tmp = temp->next; free(temp); temp = tmp; } free(temp); // 释放伪头节点 *L = NULL; return OK; } else { return ERROR; } } ``` 这些基本操作包括创建、初始化、和销毁双向链表，以及在实际应用中对节点的插入、删除等操作。双向链表广泛应用于需要频繁在链表中间插入和删除元素，或者需要从任意位置访问链表的场景，例如文本编辑器中的撤销/重做功能、浏览器的历史记录等。