C 语言使用单链表实现双向链表

在本文中，我们将讨论一个使用单链表实现双向链表的 C 程序。在此程序中，我们使用了两个指针：一个指向 **head**，另一个指向 **当前节点**。当用户请求回退时，从 head 指向的指针会指向当前指针之前的节点。指向前一个节点的引用可以在结果节点中找到。

示例

让我们看一个用于从单链表创建 **双向链表** 的 C 程序源代码。在 Linux 系统上，C 程序可以完美编译和运行。下面也显示了程序输出。

输出

使用 **单链表** 实现双向链表具有一定的优点，但也存在缺点。使用单链表实现双向链表时，请牢记以下优点和注意事项：

优点

1. 内存效率

由于双向链表通常需要为每个节点存储两个指针：一个指向下一个节点，另一个指向前一个节点，因此每个节点的内存使用量通常比单链表多。通过在单链表中实现它时使用单个指针，可以节省内存，如果内存是您应用程序的主要关注点，这是一个重要的优势。

2. 更容易实现

与双向链表相比，单链表的代码通常更容易理解和编写。通过基于单链表，您可以简化代码并可能降低引入错误的风险。

3. 反转操作

如果偶尔需要从末尾到开头遍历双向链表，则可以通过暂时反转单链表来实现。如果您不经常使用此功能，那么维护每个节点中的两个指针可能不如这样做节省内存。

注意事项和局限性

1. 反转效率低下

如果您需要频繁执行此操作，则通过反转单链表来模拟双向链表可能会浪费资源。反转单链表是一个 O(N) 操作，其中 N 是链表中元素的数量，而真正的双向链表中的反转操作是 O(1)（常数时间）操作。

2. 复杂性和易出错性

使用单链表实现双向链表可以简化代码，但当您必须不断更新和维护链接以模拟前一个节点时，它也可能增加复杂性并增加出错的可能性。

3. 功能受限

使用单链表可能会使某些操作（例如在双向链表中添加或删除特定节点之前的节点）的实现更加困难。在真正的双向链表中，这些操作很自然，但在模拟形式中，它们可能需要修改或变得效率低下。

4. 可读性

由于实现中使用了解决方法来模拟双向链表的行为，例如维护一个单独的反向列表，因此代码的可读性可能会降低。

结论

总之，当反向遍历不是主要考虑因素时，通过单链表构建双向链表可以简化您的代码并节省内存。对于其他应用程序场景，它可能会增加复杂性和效率较低的过程。是使用真正的双向链表还是使用单链表模拟的链表，将取决于您的应用程序的具体需求和限制。