C++实现双向链表：结构与操作详解

双链表是一种线性数据结构，与单链表相比，在每个节点中除了包含一个指向后继节点的指针`_next`之外，还额外增加了一个指向前驱节点的指针`_front`。这种设计使得双链表在某些场景下具有优势，如在需要频繁进行反向查找时，因为可以直接通过前驱节点访问而无需像单链表那样从头开始遍历。 C++中实现双链表的基本功能包括定义结构体`Node`和类`LinkList`。`Node`结构体包含了数据成员`DataType _data`存储节点的数据，`Node *_next`用于指向下一个节点，以及`Node *_front`用于指向前一个节点。在类`LinkList`中，定义了链表的头节点`_head`和尾节点`_tail`，以及构造函数、复制构造函数等。 双链表的插入操作相对复杂，因为它涉及到前后节点指针的更新。当插入一个新节点`tmp`到链表中时，首先要创建一个新的`Node`对象，然后根据情况调整指针： 1. 如果链表不为空，则找到尾节点`_tail`，将新节点`tmp`链接到`_tail`之后，同时更新`_tail`和`tmp`的指针； 2. 如果链表为空，则新节点既是头节点也是尾节点，更新`_head`和`_tail`为新节点。 删除操作同样需要处理前后节点关系，确保链表的连续性。删除一个节点`n`时，需要更新： - 如果`n`是头节点，将其`_next`替换为`n->_next`，并可能需要更新`_head`； - 如果`n`不是头节点，先将`n->_front->_next`指向`n->_next`，然后将`n->_next->_front`设置为`n->_front`； - 如果`n`是尾节点，需要更新`_tail`。 在C++中，为了方便操作，通常会提供友元函数`operator<<`，使得链表和节点可以被输出流`ostream`操作，这样便于调试和展示链表的状态。 尽管双链表具有反向查找的优势，但维护两个指针增加了内存开销，并且插入和删除操作由于需要处理前后节点的关系，代码比单链表更为复杂。因此，选择使用双链表还是单链表取决于具体的应用场景和需求。在需要频繁插入和删除节点，或者需要支持快速反向遍历的场景下，双链表是一个不错的选择。