Lista duplamente vinculada é um tipo complexo de lista vinculada em que um nó contém um ponteiro para o nó anterior e também para o próximo nó na sequência. Portanto, em uma lista duplamente vinculada, um nó consiste em três partes: dados do nó, ponteiro para o próximo nó na sequência (próximo ponteiro), ponteiro para o nó anterior (ponteiro anterior). Um exemplo de nó em uma lista duplamente vinculada é mostrado na figura.
Uma lista duplamente vinculada contendo três nós com números de 1 a 3 em sua parte de dados é mostrada na imagem a seguir.
Em C, a estrutura de um nó em uma lista duplamente vinculada pode ser dada como:
struct node { struct node *prev; int data; struct node *next; } O anterior parte do primeiro nó e o próximo parte do último nó sempre conterá nulo indicando o fim em cada direção.
Em uma lista unida individualmente, poderíamos percorrer apenas em uma direção, porque cada nó contém o endereço do próximo nó e não possui nenhum registro de seus nós anteriores. No entanto, a lista duplamente vinculada supera essa limitação da lista simples. Devido ao fato de que cada nó da lista contém o endereço de seu nó anterior, podemos encontrar todos os detalhes sobre o nó anterior também usando o endereço anterior armazenado dentro da parte anterior de cada nó.
Representação de memória de uma lista duplamente vinculada
A representação da memória de uma lista duplamente vinculada é mostrada na imagem a seguir. Geralmente, a lista duplamente vinculada consome mais espaço para cada nó e, portanto, causa operações básicas mais expansivas, como inserção e exclusão. Porém, podemos manipular facilmente os elementos da lista, pois a lista mantém ponteiros em ambas as direções (para frente e para trás).
Na imagem a seguir, o primeiro elemento da lista, ou seja, 13, é armazenado no endereço 1. O ponteiro principal aponta para o endereço inicial 1. Como este é o primeiro elemento a ser adicionado à lista, portanto, o anterior da lista contém nulo. O próximo nó da lista reside no endereço 4, portanto o primeiro nó contém 4 em seu próximo ponteiro.
Podemos percorrer a lista desta forma até encontrarmos qualquer nó contendo nulo ou -1 em sua próxima parte.
Operações em lista duplamente vinculada
Criação de nós
struct node { struct node *prev; int data; struct node *next; }; struct node *head; Todas as operações restantes relativas à lista duplamente vinculada estão descritas na tabela a seguir.
| SN | Operação | Descrição |
|---|---|---|
| 1 | Inserção no início | Adicionando o nó à lista vinculada no início. |
| 2 | Inserção no final | Adicionando o nó à lista vinculada até o final. |
| 3 | Inserção após nó especificado | Adicionando o nó à lista vinculada após o nó especificado. |
| 4 | Exclusão no início | Removendo o nó do início da lista |
| 5 | Exclusão no final | Removendo o nó do final da lista. |
| 6 | Exclusão do nó que forneceu dados | Removendo o nó que está presente logo após o nó que contém os dados fornecidos. |
| 7 | Procurando | Comparar os dados de cada nó com o item a ser pesquisado e retornar a localização do item na lista se o item encontrado retornar nulo. |
| 8 | Atravessando | Visitar cada nó da lista pelo menos uma vez para realizar alguma operação específica como pesquisa, classificação, exibição, etc. |
Programa baseado em menu em C para implementar todas as operações de lista duplamente vinculada
#include #include struct node { struct node *prev; struct node *next; int data; }; struct node *head; void insertion_beginning(); void insertion_last(); void insertion_specified(); void deletion_beginning(); void deletion_last(); void deletion_specified(); void display(); void search(); void main () { int choice =0; while(choice != 9) { printf('
*********Main Menu*********
'); printf('
Choose one option from the following list ...
'); printf('
===============================================
'); printf('
1.Insert in begining
2.Insert at last
3.Insert at any random location
4.Delete from Beginning
5.Delete from last
6.Delete the node after the given data
7.Search
8.Show
9.Exit
'); printf('
Enter your choice?
'); scanf('
%d',&choice); switch(choice) { case 1: insertion_beginning(); break; case 2: insertion_last(); break; case 3: insertion_specified(); break; case 4: deletion_beginning(); break; case 5: deletion_last(); break; case 6: deletion_specified(); break; case 7: search(); break; case 8: display(); break; case 9: exit(0); break; default: printf('Please enter valid choice..'); } } } void insertion_beginning() { struct node *ptr; int item; ptr = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); if(ptr == NULL) { printf('
OVERFLOW'); } else { printf('
Enter Item value'); scanf('%d',&item); if(head==NULL) { ptr->next = NULL; ptr->prev=NULL; ptr->data=item; head=ptr; } else { ptr->data=item; ptr->prev=NULL; ptr->next = head; head->prev=ptr; head=ptr; } printf('
Node inserted
'); } } void insertion_last() { struct node *ptr,*temp; int item; ptr = (struct node *) malloc(sizeof(struct node)); if(ptr == NULL) { printf('
OVERFLOW'); } else { printf('
Enter value'); scanf('%d',&item); ptr->data=item; if(head == NULL) { ptr->next = NULL; ptr->prev = NULL; head = ptr; } else { temp = head; while(temp->next!=NULL) { temp = temp->next; } temp->next = ptr; ptr ->prev=temp; ptr->next = NULL; } } printf('
node inserted
'); } void insertion_specified() { struct node *ptr,*temp; int item,loc,i; ptr = (struct node *)malloc(sizeof(struct node)); if(ptr == NULL) { printf('
OVERFLOW'); } else { temp=head; printf('Enter the location'); scanf('%d',&loc); for(i=0;inext; if(temp == NULL) { printf('
There are less than %d elements', loc); return; } } printf('Enter value'); scanf('%d',&item); ptr->data = item; ptr->next = temp->next; ptr -> prev = temp; temp->next = ptr; temp->next->prev=ptr; printf('
node inserted
'); } } void deletion_beginning() { struct node *ptr; if(head == NULL) { printf('
UNDERFLOW'); } else if(head->next == NULL) { head = NULL; free(head); printf('
node deleted
'); } else { ptr = head; head = head -> next; head -> prev = NULL; free(ptr); printf('
node deleted
'); } } void deletion_last() { struct node *ptr; if(head == NULL) { printf('
UNDERFLOW'); } else if(head->next == NULL) { head = NULL; free(head); printf('
node deleted
'); } else { ptr = head; if(ptr->next != NULL) { ptr = ptr -> next; } ptr -> prev -> next = NULL; free(ptr); printf('
node deleted
'); } } void deletion_specified() { struct node *ptr, *temp; int val; printf('
Enter the data after which the node is to be deleted : '); scanf('%d', &val); ptr = head; while(ptr -> data != val) ptr = ptr -> next; if(ptr -> next == NULL) { printf('
Can't delete
'); } else if(ptr -> next -> next == NULL) { ptr ->next = NULL; } else { temp = ptr -> next; ptr -> next = temp -> next; temp -> next -> prev = ptr; free(temp); printf('
node deleted
'); } } void display() { struct node *ptr; printf('
printing values...
'); ptr = head; while(ptr != NULL) { printf('%d
',ptr->data); ptr=ptr->next; } } void search() { struct node *ptr; int item,i=0,flag; ptr = head; if(ptr == NULL) { printf('
Empty List
'); } else { printf('
Enter item which you want to search?
'); scanf('%d',&item); while (ptr!=NULL) { if(ptr->data == item) { printf('
item found at location %d ',i+1); flag=0; break; } else { flag=1; } i++; ptr = ptr -> next; } if(flag==1) { printf('
Item not found
'); } } } Saída
*********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 8 printing values... *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 1 Enter Item value12 Node inserted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 1 Enter Item value123 Node inserted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 1 Enter Item value1234 Node inserted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 8 printing values... 1234 123 12 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 2 Enter value89 node inserted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 3 Enter the location1 Enter value12345 node inserted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 8 printing values... 1234 123 12345 12 89 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 4 node deleted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 5 node deleted *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 8 printing values... 123 12345 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 6 Enter the data after which the node is to be deleted : 123 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 8 printing values... 123 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 7 Enter item which you want to search? 123 item found at location 1 *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 6 Enter the data after which the node is to be deleted : 123 Can't delete *********Main Menu********* Choose one option from the following list ... =============================================== 1.Insert in begining 2.Insert at last 3.Insert at any random location 4.Delete from Beginning 5.Delete from last 6.Delete the node after the given data 7.Search 8.Show 9.Exit Enter your choice? 9 Exited..