在C语言中,设计一个算法来判断带头结点的双向循环链表是否对称,需要遍历链表并比较对应位置的节点。以下是一个简单的算法实现:
首先定义双向循环链表的节点结构体:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义双向循环链表的节点结构体
typedef struct Node {
int data; // 存储数据
struct Node *prior, *next; // 指向前驱和后继节点的指针
} Node, *DoublyCircularList;
// 创建带头结点的双向循环链表
DoublyCircularList createDoublyCircularList(int arr[], int n) {
if (n <= 0) return NULL;
DoublyCircularList head = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if (head == NULL) {
return NULL;
}
head->data = 0; // 头结点不存放有效数据
head->prior = head->next = head; // 初始化为循环
Node *tail = head; // tail始终指向最后一个节点
for (int i = 0; i < n; i++) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if (newNode == NULL) {
// 内存不足时的处理
return NULL;
}
newNode->data = arr[i];
newNode->next = head->next; // 新节点的next指向第一个节点
newNode->prior = head; // 新节点的prior指向头结点
tail->next = newNode; // 上一个节点的next指向新节点
head->prior = newNode; // 头结点的prior指向新节点
tail = newNode; // tail更新为新节点
}
return head;
}
接下来是判断链表是否对称的算法:
// 判断带头结点的双向循环链表是否对称
int isSymmetric(DoublyCircularList head) {
if (head == NULL || head->next == head) return 1; // 空链表或只有一个头结点时,认为是对称的
Node *left = head->next; // 左侧起始节点
Node *right = head->prior; // 右侧起始节点
while (left != head) { // 当左侧指针未回到头结点时
if (left->data != right->data) {
return 0; // 如果对应节点数据不相等,则不对称
}
left = left->next; // 移动左侧指针
right = right->prior; // 移动右侧指针
}
return 1; // 所有对应节点数据都相等,则对称
}
最后,加上主函数进行测试:
int main() {
int arr1[] = {1, 2, 3, 2, 1}; // 示例数组,对称
int arr2[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 示例数组,不对称
int n = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
// 创建双向循环链表
DoublyCircularList list1 = createDoublyCircularList(arr1, n);
DoublyCircularList list2 = createDoublyCircularList(arr2, n);
// 输出是否对称的结果
printf("双向循环链表1是否对称: %d\n", isSymmetric(list1));
printf("双向循环链表2是否对称: %d\n", isSymmetric(list2));
// 释放内存
// 注意:这里省略了释放内存的代码,实际应用中需要释放所有已分配的内存
return 0;
}
这段代码展示了如何创建带头结点的双向循环链表、判断链表是否对称,并在最后输出结果。请注意,在实际应用中,你需要确保正确地释放所有分配的内存以避免内存泄漏。