標籤

2013年10月8日 星期二

queue-資料的加入以及移除

相對於stack的資料後進先出(LIFO),在現實生活中,先排隊的就會先跟櫃台買東西(FIFO),就會有相應的結構,就稱之為queue。通常在程式的實作上,目前的作業系統,不管是windows或是linux based(include mac)工作的排程都是採取FIFO的模式。也就是先預備執行的程式就會優先的先去執行。比如有工作ABCD依照順序的排入系統去執行,對於系統這種多工性的格式來說,會把每一項工作都切分開A->dA+dA+dA+dA.....。如果沒有預設的優先執行緒,一般來說執行方式都會如此:dA->dB->dC->dD -> dA->dB->dC->dD.....當然就演算法來看有其他更有效率的排法。但是目前最廣泛的方式仍然是FIFO的方式去執行。

基本上只要看過了linked list那個章節,stack和queue只是其應用,並不難,所不同的只是資料的排序方式而已。

因此我們先從資料的新增開始吧。概念上很簡單,新增的資料永遠都放在尾即可(Last In Last Out):
typedef struct queue {
   int data;
   struct queue *next;
}queue;

queue *first = NULL;
queue *end = NULL;


// add data value n to queue list
void add(int n)
{
   // create a node for n
   queue *in;
   in = (queue *) malloc(sizeof(queue));
   in->data = n;

   in->next = NULL;

   if (end == NULL)
      first = end = in;
   else {
      end->next = in;
      end = in;
   }
}
在這邊我就沒有在程式內加入英文說明了,基本上linked list那邊看過之後這邊一看就很簡潔明瞭。首先我們declare & define一個node,稱為in是專門放置新增的資料n的:
   queue *in;
   in = (queue *) malloc(sizeof(queue));
   in->data = n;
接著理所當然的linked list尾端接尾之後:in->next = NULL; 我們就先判斷目前這個queue中是否現有資料才能做link的動作(如果沒有資料而去做link,那麼pointer會沒有一個definition而終告失敗):
   if (end == NULL)
      first = end = in;
   else {
      end->next = in;
      end = in;
   }
判斷是否為空queue的方式就是去看尾端是否有資料,沒有資料當然這邊就是空的,空的的方式就是把這個現有的node指定為頭和尾。
如果現有資料那麼我們就把資料接在尾端並把它指定為新的尾端即可。

以上就是queue的新增資料,基本上和linked list的insert_in_tail()的function是一模一樣的東西。

而如果要pop out資料呢,那麼秉持著FIFO(LILO)的演算,我們首先要pop out的就會是頭,first:
// remove and return data from first
int pop(void)
{
   queue *out = first;

   if (out != NULL) {
      first = first->next;
      int val = out->data;
      free(out);
      return val;
   }
}
首先我們需要一個暫存的Pointer是為了free用的,把他指向頭:
   queue *out = first;
接著我們仍然要先判斷目前的queue是否存有資料,所以我們就看目前的頭是不是NULL就知道了(又或者像上面的function一樣用end判斷也可以)。畢竟要指定pointer,如果沒有allocation的node在queue裡面,那麼執行就會出問題。

如果有資料在裡頭,我們就移動first到第二個node上面去,然後把要pop out的value暫存下來之後,這個node就可以free掉了。最後再回傳值就可以。

但若沒有資料在裡頭呢,我們當然可以印出message,只是這邊function沒這樣做而已。要先確定你的function的執行方式在自行決定即可

2013年9月22日 星期日

stack-push & pop

typedef struct node {
   int data;
   struct node *next;
}node;

// TOP of a stack
node *top = NULL;

// push a value into a stack
void push(int val)
{
   // allocate a new node for val
   node *new_node =(node*) malloc(sizeof(node));
   new_node->data = val;
   new_node->next = top;
   top = new_node;
}
// pop a value out from the stack
int pop(void)
{
   // tmp for record the top node
   node *tmp;
   int return_value;
   // if there is an existing data in stack
   if (top != NULL) {
      // get the value of the top
      return_value = top->data;
      // record the top node
      tmp = top;
      // change top
      top = top->next;
      free(tmp);
      return return_value;
   }
   else
      printf("no existing data in the stack!\n");
}

// show the stack
void show_stack(void)
{
   node *rush = top;
   printf("\nthe stack is:\n");
   while (rush != NULL) {
      printf("%d ", rush->data);
      rush = rush->next;
   }
   puts("");
}
int main()
{
   printf("Enter values:\n");
   int n;
   while (scanf("%d", &n) != EOF) {
      push(n);
      printf("%d ",n);
   }
   puts("");

   show_stack();
   pop();
   show_stack();
   pop();
   show_stack();

   return 0;
}
堆疊顧名思義就如同一疊一疊很重的貨物,擺放的時候當然是從下往上疊,拿的時候就從上面拿到下面。這是最順手的方式。這種資料的存取就稱為是Last In First Out。在底層的角度來說,compiler在處理function也是如此實做,詳情也可參考計算機組織結構。os會在記憶體之中規畫一個stack區域,專門記錄函式的返回位置。

比如一個主程式位址從0~100。中間有個function A位於49,那麼在執行完這function A的時候就需要回到第50這個位置,但是有可能function內又有一個function,於是我們不僅要把50放入stack先做儲存,也必須把function A內另一個function返回位置也儲存下來。但是先後順序當然是越裡面的位置要先要拿出來返回,於是最後放入的(Last In)位置就當然是會優先返回(First Out)。這就是stack。

當然實做上不是只有使用stack來當作function的返回記錄,以現今高速處理的計算機而言,要每次去access記憶體也是需要花很多時間的,因此目前採用的做法都是直接放入暫存器內而不放在記憶體中。另一種方式就是把返回位址寫在程式內,也就是直接在一個function的結尾多上一個jp (addr)的指令,這種方式就不用堆疊了。

題外話不多說,基本上他和linked list是差不多的架構,唯一不同的就是連接起來的方式,新加入的資料永遠都會擺在頭的位置。
void push(int val)
{
   // allocate a new node for val
   node *new_node =(node*) malloc(sizeof(node));
   new_node->data = val;
   new_node->next = top;
   top = new_node;
}
首先create資料位置並輸入資料之後,我們就把資料擺在top之上,最後重新指定top,這就是堆疊放入新資料的做法:top總是指向最後放入的資料。這個function的做法應該一目了然。

相對於push是把資料疊放在top;pop採取的做法就是把top上的資料移下去,後進先出(LIFO)就是如此。

  if (top != NULL){
     ...
  }
  else
    printf("no existing data in the stack!\n");
首先我們要判斷目前是否有資料在stack內,判斷的方式很簡單,從top就可以看出是否有資料在內。如果沒有就印出訊息提醒。而判斷如果內有資料後,我們便需要把資料拿取出來:
      return_value = top->data;
      // record the top node
      tmp = top;
      // change top
      top = top->next;
      free(tmp);
      return return_value;
因為top在取出資料需要往下移動,因此需要一個暫時的指標tmp來儲放原先top的位置用來最後free()的動作。因此return_value取出資料之後,隨即記錄top的位置,接著top往下移動之後在free掉原先top的位置(也就是tmp)。要注意的是順序要對,如果沒有把top的位置記錄起來而往下移動的話,那麼到時候必定是出trouble的。最後return結果pop()便完成使命了。

2013年9月10日 星期二

link list-小專題-記憶體管理-free

// move the nth node out from occupied list
MemInfo *move_out(int n)
{
   MemInfo *rush = head_occupy;
   // get the nth node
   while (n != 0) {
      rush = rush->next;
      n--;
   }
   // prev->rush->next
   // prev->next
   if (rush->next != NULL)
      rush->next->prev = rush->prev;
   if (rush == head_occupy)
      head_occupy = rush->next;
   else
      rush->prev->next = rush->next;
   return rush;
}

// move node to free list
void free_(MemInfo *node)
{
   MemInfo *rush, *prev;
   // initialize rush as head
   rush = head_free;
   // find out the position where node should
   // be put in
   while (rush->begin < node->begin) {
      prev = rush;
      rush = rush->next;
   }
   // if this node should be put in the first place
   if (rush == head_free) {
      // if rush is right after node
      if (rush->begin == node->begin + node->size) {
         // then merge them together
         rush->begin = node->begin;
         rush->size += node->size;
      }
      // otherwise
      else {
         node->next = rush;
         node->prev = NULL;
         rush->prev = node;
         head_free = node;
      }
   }
   // if node is right after prev
   else if (prev->begin + prev->size == node->begin) {
      // merge them together
      prev->size += node->size;
      // if they are connected together
      if (prev->begin + prev->size == rush->begin) {
         prev->size += rush->size;
         prev->next = rush->next;
         if (rush->next != NULL)
            rush->next->prev = prev;
      }
   }
   // else, connect them
   else {
      node->next = rush;
      node->prev = prev;
      rush->prev = node;
      prev->next = node;
   }

}
free_()這個function是要free掉一個已經使用的node。因此為了示範,我們必須從occupied的list中拿出一個node出來free掉。

因此這邊我們就寫了一個function:move_out(),它將會從occupied list中移出第n個node出來。

我們declare一個pointer rush讓它從head_occupy開始去找第n個node,然後用while迴圈去判斷是否到達第n個node:
   MemInfo *rush = head_occupy;
   // get the nth node
   while (n != 0) {
      rush = rush->next;
      n--;
   }
因此這邊的rush就會是第n個node,當然最好的判斷式應當是:
while(rush != NULL &&n != 0) {
   rush = rush->next;
   n--;
}
if (n != 0) {
   printf("occupied list doesn't has %d elements!\n", n);
   return;
}
否則如果這個occupied list根本就不足n個element的時候,rush將不會是well defined的指標,它將會跑到NULL去,接著rush->next將會不存在。

接著稍微注意尾端與前端之後,就該把rush這個node從中移除掉:
   if (rush->next != NULL)
      rush->next->prev = rush->prev;
   if (rush == head_occupy)
      head_occupy = rush->next;
   else
      rush->prev->next = rush->next;
最後return rush便完成了我們要的move_out的function,也就是初步的free就應當先把node移出去。
接著這個移出去的node將會放到free的list上。但是要放在哪裡就必須取決於它的位置begin。因此在free_()中我們需要一個迴圈,為了找出適當的位置:
   while (rush->begin < node->begin) {
      prev = rush;
      rush = rush->next;
   }
如果有找到適當的位置,那麼rush將會是下一個節點,同時prev將會是上一個節點。

接著我們開始判斷位置對應關係,首先如果這個node的begin於free的list中是最小的,那麼它該置放在head的位置:
   if (rush == head_free) {
      // if rush is right after node
      if (rush->begin == node->begin + node->size) {
         // then merge them together
         rush->begin = node->begin;
         rush->size += node->size;
      }
      // otherwise
      else {
         node->next = rush;
         node->prev = NULL;
         rush->prev = node;
         head_free = node;
      }
   }
這時候我們必須要注意的一點就是,如果rush正好記憶體的位置是接在node的後端的話,那麼我們就直接將這兩個node整併成同一個node:
      if (rush->begin == node->begin + node->size) {
         // then merge them together
         rush->begin = node->begin;
         rush->size += node->size;
      }
而如果中間有斷層的話,就不用這樣處理,就直接linked list接上去就可以了:
      else {
         node->next = rush;
         node->prev = NULL;
         rush->prev = node;
         head_free = node;
      }
要注意的是head的前端是NULL,而這邊由於NODE是最小的位置因此他將會是head。

接下來:
   else if (prev->begin + prev->size == node->begin) {
      // merge them together
      prev->size += node->size;
      // if they are connected together
      if (prev->begin + prev->size == rush->begin) {
         prev->size += rush->size;
         prev->next = rush->next;
         if (rush->next != NULL)
            rush->next->prev = prev;
      }
   }
如果他並非擺在head的位置,但是它正巧在記憶體中的位置是在prev的後方接密緊鄰,那麼它應當要跟prev併為同一個node:
      prev->size += node->size;
同時要注意的是,如果這時後面那一個node如果正好也緊密接鄰的話,同樣我們把後面的node與前方已併完的node再次併一次:
      if (prev->begin + prev->size == rush->begin) {
         prev->size += rush->size;
         prev->next = rush->next;
         if (rush->next != NULL)
            rush->next->prev = prev;
      }
這時後要注意的是prev的next指向的地方需要改正。那麼為什麼上一次處裡不需要改正prev->next = node->next呢? 因為node並沒有next,而且prev的next並不需要改。最後的if就是判斷是否為尾端,如果不是尾端我們再行處理,否則NULL的prev是沒有定義的。

最後,如果並沒有併攏情形,那麼就正常處理,前面與node結合,後面與node結合:
   else {
      node->next = rush;
      node->prev = prev;
      rush->prev = node;
      prev->next = node;
   }

2013年9月4日 星期三

link list-小專題-記憶體管理-增加occupy list

// add node to occupy list
void add_to_occupy_list(MemInfo *node)
{
   // set this node to head of the occupy list
   node->prev = NULL;
   if (head_occupy != NULL)
      head_occupy->prev = node;
   node->next = head_occupy;
   head_occupy = node;

}
我們除了要記錄可用的list以外,也同時必須記錄已經使用的list才有意義。因此不管是從first fit又或是best fit return出來的node是已經使用中了,那麼就必須要把這個node加到head_occupy上。這邊的function就是在做這件事情。

而為了節省速度,使用了有點像是先進後出的概念去做這一條head_occupy的list,也就是head_occupy always是指向最新使用的node,當然要節省速度也不是只有這種方法,我們也可以使用tail_occupy去指向這個list的tail,而由於是雙向的list,因此可以使用prev指標便能輕易的移動。

我們用了先進後出,所以這個node將會是head_occupy,因此它的prev將會是NULL,於是便先指定:
   node->prev = NULL;
接著把目前的head_occupy往前接給現在的node,但同時必須先注意head_occupy是否是空指標,因為如果是空指標是沒有定義記憶體空間的,因此它的prev便沒有合法定義:
   if (head_occupy != NULL)
      head_occupy->prev = node;
然後把現在的node往後接head,邏輯同前面的敘述,但我們就直接接head_occupy便可,因為即使head_occupy是空指標,目前的node往後接空指標是我們要的狀況:
  node->next = head_occupy;
最後重新指定head_occupy就大功告成了。

2013年9月3日 星期二

link list-小專題-記憶體管理-best fit allocation

// allocate a memory in a linked list by best fit
MemInfo *best_fit_mem_alloc(unsigned size)
{
   MemInfo *best_fit = NULL, *data, *rush;
   // record the smallest difference
   int smallest_diff = INT_MAX;
   // assigned this from head node for un-used memory
   rush = head_free;
   // find out the best fit
   while (rush != NULL) {
      if (rush->size > size &&
                (rush->size - size) < smallest_diff) {
         smallest_diff = rush->size - size;
         best_fit = rush;
      }
      rush = rush->next;
   }
   // if we could find out the best fit
   if (best_fit != NULL) {
      // allocate a memory
      data = (MemInfo*) malloc(sizeof(MemInfo));
      data->begin = best_fit->begin;
      data->size = size;
      if (best_fit->size > size) {
         best_fit->begin += size;
         best_fit->size -= size;
      }
      else {
         // jusdge if this is head
         if (best_fit == head_free)
            head_free = best_fit->next;
         else
            best_fit->prev->next = best_fit->next;
         // if this is not tail
         if (best_fit->next != NULL)
            best_fit->next->prev = best_fit->prev;
         free(best_fit);
      }
   }
   return (data);
}
基本上best fit和first fit整體的程式邏輯是相同的,唯一不同的地方就是前面要尋找出最適合大小的size的node而已。因此這邊就導入了一個pointer: rush專門用來當成是迴圈從head跑到最後。唯有這種方式才能找到最適合大小的size。

因此我們修改下while的條件為rush != NULL表示rush要從頭跑到尾,然後best_fit的指標就是專門記載"目前最適合的node"的位置,我們並添加了一個smallest_diff就是專門記載"目前最適合的node"的size和我們需要大小的差異。差異越小的越是滿足最適合大小的要件:
   while (rush != NULL) {
      if (rush->size > size &&
                (rush->size - size) < smallest_diff) {
         smallest_diff = best_fit->size - size;
         best_fit = rush;
      }
      rush = rush->next;
   }
所以我們這邊就多添加了一個if就是專門記載best_fit以及smallest_diff,記錄最適合大小的pointer以及size差異值。如果目前的node: rush的size比我們要allocate的size還大,並且size的差異呢,還比上一筆best_fit的差異還小的話,那麼它就會比上一筆best_fit還更適合當最適合大小的node。這邊的邏輯便然是如此。

接下來的程式就會和first fit是一模一樣的做法,詳情就請參考上一篇的first fit allocation。

2013年8月30日 星期五

link list-小專題-記憶體管理-first fit allocation

// node structure for memory info
typedef struct MemInfo {
   unsigned begin, size;
   struct MemInfo *prev, *next;
}MemInfo;

// head node for occupied memory linked list
MemInfo *head_occupy = NULL;
// head node for un-used memory linked list
MemInfo *head_free = NULL;

MemInfo *tail_free = NULL;
// insert data to tail of the linked list
void Mem_info_insert_in_tail(unsigned begin, unsigned size)
{
   // create a new node for this data
   MemInfo *data = (MemInfo*) malloc(sizeof(MemInfo));
   data->begin = begin;
   data->size = size;

   // if there is no existing data
   if (head_free == NULL)
      head_free = tail_free = data;
   else {
      tail_free->next = data;
      data->prev = tail_free;
      data->next = NULL;
      tail_free = data;
   }
}

void Mem_info_show_list(void)
{
   MemInfo *rush = head_free;
   printf("The result is:\n");
   while (rush != NULL) {
      printf("(%d, %d) ", rush->begin, rush->size);
      rush = rush->next;
   }
   puts("");
}
// allocate a memory in a linked list by first fit
MemInfo *first_fit_mem_alloc(unsigned size)
{
   MemInfo *first_fit, *data = NULL;
   // assign this from head node for un-used memory
   first_fit = head_free;
   // find out first_fit node
   while (first_fit != NULL && first_fit->size < size)
      first_fit = first_fit->next;
   // if we could find out one
   if (first_fit != NULL) {
      // allocate memory for this data
      data = (MemInfo*) malloc(sizeof(MemInfo));
      data->begin = first_fit->begin;
      data->size = size;
      // if the size of this first fit is larger than
      // allocation, then calculate the new size
      if (first_fit->size > size) {
         first_fit->begin += size;
         first_fit->size -= size;
      }
      else {
         // judge if this is head
         if (first_fit == head_free)
            head_free = first_fit->next;
         else
            first_fit->prev->next = first_fit->next;
         // if this is not tail
         if (first_fit->next != NULL)
            first_fit->next->prev = first_fit->prev;
         free(first_fit);
      }
   } // if (first_fit != NULL)
   return data;
}

int main()
{
   unsigned begin, size;
   printf("Mem info linked list:\n");
   fin = fopen("mem_info_input", "r");
   while (fscanf(fin, "%d %d", &begin, &size) != EOF) {
      printf("(%d, %d) ", begin, size);
      Mem_info_insert_in_tail(begin, size);
   }
   Mem_info_show_list();
   first_fit_mem_alloc(1000);
   Mem_info_show_list();
   fclose(fin);

   return 0;

}

記憶體的管理,是我們在目前幾乎所有的os都會碰到的課題。因為都是多工的,也就是許多的job都會切成一小段一小段分別/管線/平行的去執行。而多個程式也會因此同時在記憶體之中allocate。但因為切分的關係,每支程式所需要的記憶體都不盡然相同。有的要42K,有的要32M,有的只需小小的0.1K。而正常的程式在執行結束之後,都會free掉記憶體。因此常常會出現中間部分的記憶體是已經free掉了,因此我們需要記錄那塊free掉的記憶體的位置以及資料,這樣才能夠利用。在這使用了linked list來當作實做的工具。這個list會有四筆資料在內。我們用了雙向的linked list於是有兩筆分別指向前(prev)與後(next)的node。然後我們還需要這個node的記憶體起始位置(begin)以及大小(size):
typedef struct MemInfo {
   unsigned begin, size;
   struct MemInfo *prev, *next;
}MemInfo;

而我們也使用了兩個串列,一個串列head_free是為了記錄有哪些記憶體是空的,可以使用的。那麼相反的,head_occupy就會是記錄目前使用中的記憶體的串列。而一樣linked list為了方便起見我們也記錄了尾端tail_free

為了實做allocation,一樣我們還是需要資料輸入工具,因此邏輯上相同於普通的linked list中的insert_in_tail(),在這邊我們唯一不同的就是輸入兩筆記錄begin和size,因此Mem_info_insert_in_tail()基本上就和insert_in_tail()是一樣的東西,不多加贅述。

而這邊的主軸,就是要在free的串列之中找到第一個比我們要求的size還要大的記憶體node。因此邏輯上是很簡單的,只要從head_free開始去比較大小,然後找到之後在去對這個node處理即可。

首先我們需要一個pointer去四處搜尋我們要的size,我為它取名為first_fit,也就是它的目的是為了尋找出第一個適合的大小的node,而這個function也需要回傳一個node是要標示我們為他allocation的node,取名為data:
   MemInfo *first_fit, *data;
接著我們便去找出適合的大小:
   while (first_fit != NULL &&first_fit->size < size)
      first_fit = first_fit->next;
這時候找到之後,first_fit就會是我們要的node(另一個情形就是並沒有找到我們要的大小,因此這邊的first_fit就會是NULL),因此當我們有找到的狀況下才需要做allocation和後續的處理:
   if (first_fit != NULL) {
      // allocate memory for this data
      data = (MemInfo*) malloc(sizeof(MemInfo));
      data->begin = first_fit->begin;
      data->size = size;
而所謂的後續的處理呢,有兩種狀況,第一種就是我們尋找到的node的size比我們需求的大,這時候處理方式就會是把我們找到的node的起始位置begin往下移開size大小(因為我們要在這個node的記憶體allocate size大小,所以free的起始位置就會少掉了size大小),同時這個node的大小便同時會減少了size這麼大:
      if (first_fit->size > size) {
         first_fit->begin += size;
         first_fit->size -= size;
      }
另一種狀況就是我們找到的node的大小正巧符合我們要的大小,但我們需要特別注意的就是如果我們找到的node是第一個,也就是head_free,這時候我們需要重新指定head_free為下一個node(第一種狀況不用,因為head_free比size大,並沒有把整個node移掉,不需重新指定)。接下來就是把前面那個node往下一個node接,下一個node往前接,最後在free掉即可:
      else {
         // judge if this is head
         if (first_fit == head_free)
            head_free = first_fit->next;
         else
            first_fit->prev->next = first_fit->next;
         // if this is not tail
         if (first_fit->next != NULL)
            first_fit->next->prev = first_fit->prev;
         free(first_fit);
      }
最後回傳我們已經allocated的記憶體就大功告成:
  return data

2013年8月23日 星期五

link list-double link list的刪除某值

typedef struct Dnode {
   struct Dnode *prev;
   int val;
   struct Dnode *next;
}Dnode;

Dnode *Dhead = NULL;

// show doule linked list elements
void Dshow_list(void)
{
   Dnode *rush = Dhead;
   printf("\n The result is:\n");
   while (rush != NULL) {
      printf("%d ", rush->val);
      rush = rush->next;
   }
   puts("");
}

// delete a specified value from a double linked list
void Ddelete_specified_data(int val)
{
   Dnode *rush, *prev;
   rush = Dhead;
   // find out the value
   while (rush->val != val) {
      prev = rush;
      rush = rush->next;
   }
   // if there is no found or no data in the linked list
   if (rush == NULL) {
      printf("No found!/ No existing data!\n");
      return;
   }
   // now rush is the node which has the value
   // then delete rush
   // if 1st data is rush
   if (rush == Dhead) {
      rush->next->prev = NULL;
      Dhead = rush->next;
   }
   // or if rush is the tail
   else if (rush->next == NULL) {
      rush->prev->next = NULL;
      Dtail =rush->prev;
   }
   // else
   else {
      rush->prev->next = rush->next;
      rush->next->prev = rush->prev;
   }

   free(rush);
}

Dnode *Dtail = NULL;
// insert data to tail of the linked list
void Dinsert_in_tail(int val)
{
   // allocate memory for this new node
   Dnode *data = (Dnode*) malloc(sizeof(Dnode));
   data->val = val;
   data->next = NULL;

   // if there is no existing nodes in the list
   if (Dhead == NULL) {
      // then head = tail = node
      Dhead = Dtail = data;
      data->prev = NULL;
   }
   else {
      Dtail->next = data;
      data->prev = Dtail;
      Dtail = data;
   }

}

int main()
{
   int n;
   printf("Double linked list:\n");
   FILE *fin;
   fin = fopen("input", "r");
   while (fscanf(fin, "%d", &n) != EOF) {
      printf("%d ", n);
      Dinsert_in_tail(n);
   }
   Dshow_list();
   Ddelete_specified_data(5);
   Dshow_list();

   return 0;

}

單向的(也就是基本型態)linked list有個壞處就是不能反向移動。當然使用環狀的結構是可以繼續往下走然後找到自己想要的element,但如果資料過長,而你想要找的資料剛好是目前的正上方,這時候使用環狀結構反而是浪費了一堆時間。因此我們便多使用了一個儲存空間,使用了指標去指向目前node的上一個。
typedef struct Dnode {
   struct Dnode *prev;
   int val;
   struct Dnode *next;
}Dnode;
這樣便能夠反向搜尋我們所要的東西,不過缺點就是每個node都會增加一筆資料空間。而為了示範刪除某值,也必須先建立基本配備。首先我們使用了Dinsert_in_tail()的function,當然這個東西跟我們一般單向的insert_in_tail()邏輯上是大同小異,不再多做介紹,唯一不同之處在於head之前接的會是NULL,因為我們需要一個指標是用來標示尾端。而因為這是雙向的,所以頭也必須要和尾一樣接的是NULL,類似接地的功能。而Dshow_list()也是和show_list()是同樣的function,在此就不贅述了。

雙向linked list在刪除某值的時候,要注意的是我們要處理的工夫會多雙倍。原本的單向只需要把前一個node的next指向下一個node就可以刪除了。但在這邊,我們必須要注意很多地方。

首先是如果我們要刪除的資料是第一筆的話,也就是head,那麼head的前一個node是空指標。刪除掉head的時候必須把下一個node的prev指向空指標:
   if (rush == Dhead) {
      rush->next->prev = NULL;
      Dhead = rush->next;
   }
然後再重新指定head即可。

至於tail也會是類似的處理:
   else if (rush->next == NULL) {
      rush->prev->next = NULL;
      Dtail =rush->prev;
   }
而最後是一般情形,也就是想刪除的資料不是頭也不是尾而是中間。處理方法就是:
(1) 前一個node的next指向下一個node
(2) 下一個node的prev指向前一個node
要離開之前總得要把事情交辦的清清楚楚,前後所指向的指標都得有所依據這樣才不會指向沒有定義的記憶體區塊:
      rush->prev->next = rush->next;
      rush->next->prev = rush->prev;