双向链表通过节点的前驱和后继指针实现双向访问，其基本结构包含数据域和两个指针域，可高效支持正向与反向遍历及两端操作。
双向链表的基本结构定义
在C++中实现双向链表，首先要定义节点结构。每个节点包含数据域和两个指针：一个指向后继节点，一个指向前驱节点。
以下是一个简单的双向链表节点的定义：
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struct ListNode {
int data; // 数据域，这里以int为例
ListNode* prev; // 指向前一个节点
ListNode* next; // 指向后一个节点
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 构造函数，方便初始化
ListNode(int value) : data(value), prev(nullptr), next(nullptr) {}};
有了节点结构后，可以定义一个链表类来管理节点的操作，如插入、删除、遍历等。
双向链表类的简单实现
封装一个 DoublyLinkedList 类，包含头指针和尾指针，便于从两端操作。
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class DoublyLinkedList {
public:
ListNode* head;
ListNode* tail;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>DoublyLinkedList() : head(nullptr), tail(nullptr) {}
// 添加节点到链表末尾
void append(int value) {
ListNode* newNode = new ListNode(value);
if (!head) {
head = tail = newNode;
} else {
newNode->prev = tail;
tail->next = newNode;
tail = newNode;
}
}
// 释放所有节点内存
~DoublyLinkedList() {
ListNode* curr = head;
while (curr) {
ListNode* temp = curr;
curr = curr->next;
delete temp;
}
}};
双向链表的正向与反向遍历
由于双向链表有前后指针，可以从头到尾或从尾到头遍历。
正向遍历（从 head 到 tail）：
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void printForward() {
ListNode* curr = head;
while (curr) {
std::cout << curr->data << " ";
curr = curr->next;
}
std::cout << std::endl;
}
反向遍历（从 tail 到 head）：
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void printReverse() {
ListNode* curr = tail;
while (curr) {
std::cout << curr->data << " ";
curr = curr->prev;
}
std::cout << std::endl;
}
这样就能灵活地双向访问数据，适用于需要频繁前后移动的场景。
使用示例
下面是一个完整的使用例子：
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#include <iostream>
using namespace std;
<p>int main() {
DoublyLinkedList dll;
dll.append(10);
dll.append(20);
dll.append(30);</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>cout << "正向遍历: ";
dll.printForward(); // 输出: 10 20 30
cout << "反向遍历: ";
dll.printReverse(); // 输出: 30 20 10
return 0;}
这个实现涵盖了双向链表的基本结构、节点插入和双向遍历功能。可以根据需要扩展插入到指定位置、删除节点、查找元素等功能。
基本上就这些，结构清晰，操作直观，适合学习数据结构的基础实现。
