【Java数据结构与算法】双向链表

双向链表

单向链表的缺点分析

  1. 单向链表,查找的方向只能是一个方向,而双向链表可以向前或者向后查找
  2. 单向链表不能自我删除,需要靠辅助节点,而双向链表,则可以自我删除,所以前面删除单向链表节点时,需要找到temp的下一个节点来删除
  3. 如若未了解单链表请参考–>单链表点这里

双向链表示意图如下:
双向链表

分析双向链表的遍历,添加,修改,删除的操作思路

遍历方式和单向链表一样,只是可以向前,也可以向后查找
添加(默认添加到双向链表的最后)

  1. 先找到双线链表的最后节点
  2. temp.next指向新的节点,temp.next=newHeroNode
  3. newHerNOde.pre=temp;

修改思路和单向链表一样
删除

  1. 因为是双线链表,因此,我们可以实现自我删除某个节点
  2. 之间找到要删除的这个节点,比如temp
  3. temp.per.next=temp.next,(把temp前一个节点的next指向了,temp后一个的节点)
  4. temp.next.pre=temp.pre

代码实现

package DataType;

public class DoubleLinkedLIstDemo {
    public static void main(String[] args){
        //测试
        System.out.println("双向链表的测试~~~");
        //先创建节点
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "松江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
        //创建一个双向链表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);
        doubleLinkedList.list();
        //修改测试
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "董小宇", "董小宇");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表是~~~");
        doubleLinkedList.list();
        //删除测试
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("删除后的链表情况~~~");
        doubleLinkedList.list();
        //测试按照顺序添加
        HeroNode2 addHeroNode = new HeroNode2(3, "董大宇", "董大宇");
        doubleLinkedList.addByOrder(addHeroNode);
        System.out.println("按照顺序后的链表情况~~~");
        doubleLinkedList.list();
    }
}
//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList{
    ///先初始化一个头节点,头节点不要动,固定的位置,不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0,"","");
    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead(){
        return head;
    }
    //遍历双向链表的方法
    public void list(){
        //先判断链表是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空!!");
            return;
        }
        //因为头节点,不能动,因此还需要辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true){
            //判断是否到了链表最后
            if (temp == null){
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
    //添加一个节点,到双向链表的最后
    public void add(HeroNode2 heroNode){
        //因为head不能动,因此我们需要一个辅助变量 temp
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表,找到最后
        while (true){
            //找到链表的最后
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没有找到最后,就将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当推出while循环时,temp就指向了链表的最后
        //构成一个双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }
    //添加数据,按照顺序来
    public void addByOrder(HeroNode2 heroNode){
        //还是因为头节点不能动,我们仍然通过辅助指针来帮助
        //因为双向链表,因此我们找的temp
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false;//标志添加的编号是否存在,默认为false
        while (true){
            if (temp.next == null){//说明temp在链表最后
                break;//
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no){//位置找到了,就在temp的后面输入
                break;
            }else if (temp.next.no == heroNode.no){//说明添加数据的编号已经存在了
                flag = true;//说明编号存在、
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移,相当于遍历
        }
        //判断flag的值
        if (flag){//如果为真,就不能添加,说明编号存在
            System.out.printf("准备插入英雄编号%d已经存在,不能加入\n",heroNode.no);
        }else{
            //插入到链表当中,temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
            heroNode.pre = temp.next.pre;
            temp.next.pre = heroNode;
        }
    }
    //修改一个节点的内容,可以看到双向链表节点修改和单向链表一样,只是类型不一样,
    public void update(HeroNode2 heroNode){
        //判断是否为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空!");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点,根据no编号查找
        //定义一个temp辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//表示是否找到该节点
        while (true){
            if (temp == null){
                break;//到链表最后了,没有数据了,已经遍历结束了
            }
            if (temp.no == heroNode.no){
                //找到了节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag){
            temp.name = heroNode.name;
            temp.nickName = heroNode.nickName;
        }else {//没有找到节点
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点,不能修改\n",heroNode.no);
        }
    }
    //从双向链表中删除一个节点
    //说明
    //1.对于双向链表,可以直接找到要删除的节点
    //2.找到后自我删除即可
    public void del(int no){
        //判断当前当前列表是否为空
        if (head.next == null){//空链表
            System.out.println("链表空,无法删除!");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;//辅助指针
        boolean flag = false;//标记是否找到需要删除的节点
        while (true){
            if (temp == null){//说明遍历结束,已经到最后了
                break;
            }
            if (temp.no == no){
                //说明找到了需要删除的节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移进行遍历
        }
        //判断flag
        if (flag){
            //找到,可以删除
            //相当于把需要删除的节点排除出去了
            temp.pre.next = temp.next;
            if (temp.next != null) {
                //代码有弊端,然后是最后一个节点,就不需要执行下面这句话,不然会空指针异
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        }else{
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在",no);
        }
    }
}

//定义一个HeroNode2,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickName;
    public HeroNode2 next;//指向下一个节点,默认为null
    public HeroNode2 pre;//指向前一个节点,默认为null
    //构造器
    public HeroNode2(int no,String name,String nickName){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }
    //为了显示方法,我们重新toString
    @Override
    public String toString() {
        return "[HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + "]";
    }
}

编程我也是初学者,难免有理解错误的地方,希望大家看完之后,发现错误可以评论出来,谢谢大家

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