双向链表的插入与删除基础应用介绍
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简介：
简介：本文介绍了双向链表的基本概念及在数据结构中的重要性，并详细讲解了如何进行节点的插入和删除操作。通过实例代码演示这些基本操作的应用，帮助读者深入理解双向链表的工作原理及其编程实践技巧。
在计算机科学领域里，双向链表是一种特殊的线性数据结构，在其中可以高效地执行插入与删除操作。区别于单向链表的是，每个节点不仅包含指向下一个元素的指针，还含有一个指示上一节点的位置信息的指针。这使得我们能够从前往后或者反方向进行遍历。
接下来我们将深入探讨双向链表的基础概念及其添加和移除元素的方法。
首先定义双向链表中的结点结构如下：
```cpp
struct DNode {
int data; //用于存储数据的部分
struct DNode *next; //指向下一个节点的指针
struct DNode *pre; //指示前一个节点的指针
};
```
创建双向链表的过程与单向链表相似，但需要额外处理反方向链接。以下是一个简单的创建函数`Creat()`，它通过读取输入构建链表：
```cpp
DNode *Creat() {
DNode *head, *p, *s;
创建头节点
head = (DNode *)malloc(sizeof(DNode));
p = head;
根据用户输入添加元素至链表中
while (cin >> temp && temp) {
s = (DNode *)malloc(sizeof(DNode));
s->data = temp;
p->next = s; //将新节点与当前节点连接
s->pre = p; //建立反向链接
p = s;
}
完成链表尾部的处理
head = head->next;
p->next = NULL;
head->pre = NULL;
return (head);
}
```
插入操作在双向链表中较为复杂，因为需要维护两个方向上的连接。以下`Insert()`函数接受一个链表头指针和要添加的数据，并将新节点放置于正确位置：
```cpp
DNode *Insert(DNode *&head, int num) {
DNode *p, *s;
s = (DNode *)malloc(sizeof(DNode));
s->data = num;
寻找插入点
while (NULL != p->next && num > p->data) {
p = p->next;
}
根据位置插入新节点
if (num <= p->data) { //如果数据小于等于当前元素，则进行如下操作：
if (NULL == p->pre) { //在链表头部添加
s->next = head;
head->pre = s;
head = s;
head->pre = NULL;
} else { //中间或者尾部插入
s->pre = p->pre;
p->pre->next = s;
s->next = p;
p->pre = s;
}
} else {
如果数据已存在，不做操作
if (p == NULL) cout << num << could not be found << endl; // 数据未找到提示
}
return head;
}
```
删除节点同样需要考虑前后指针的更新。`Del()`函数接受链表头指针和要移除的数据，并执行相应的删除：
```cpp
DNode *Del(DNode *&head, int num) {
DNode *p;
p = head;
查找待删元素
while (NULL != p->next && num != p->data) { //寻找指定数据的位置
p = p->next;
}
if (num == p->data) { //如果找到，则执行删除操作：
if (NULL == p->pre) {
head = p->next; 删除头节点
p->next->pre = head;
free(p);
} else if (NULL == p->next) {
p->pre->next = NULL; //移除尾部元素
free(p);
} else { // 移除中间的结点
p->pre->next = p->next;
p->next->pre = p->pre;
free(p);
}
} else { 数据未找到，给出提示
cout << num << could not be found << endl;
}
return head;
}
```
为了展示链表内容，我们提供一个`Display()`函数用于打印所有元素：
```cpp
void Display(DNode *head) {
DNode *p;
p = head;
while (NULL != p) { //遍历整个链表并输出每个节点的数据
cout << (p->data) << ;
p = p->next;
}
cout << endl;
}
```
在实际应用中，我们通常会在主函数里调用这些功能以创建、插入、移除以及显示双向链表。以下是一个简单的示例：
```cpp
int main() {
DNode *head;
head = Creat();
Display(head);
插入操作
int insert_num;
while (cin >> insert_num && insert_num) { //循环读取输入的数字，插入到列表中并显示结果。
Insert(head, insert_num
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