双链表简介
在单链表中，有了next 指针，这就使得我们要查找下一结点的时间复杂度为0(1)。可若想查找上一结点的话，那最坏的时间复杂度就是o(n)了，因为每次都要从头开始遍历查找。
为了克服单向性这一缺点，便有了双向链表。双向链表( double linked list)是在单链表的每个结点中，再设置一个指向其前驱结点的指针域。所以在双向链表中的结点都有两个指针域，一个指向直接后继，另一个指向直接前驱。
所以，双向链表既可以从前往后查找，也可以从后往前。
示意图如下：
双链表的几种操作
一、遍历
方法和单链表一样，只是多了一个可以向前查找。
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，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode2 temp = head.next;
while (true) {
// 判断是否到链表最后
if (temp == null) {
break;
}
// 输出节点的信息
System.out.println(temp);
// 将temp后移,一定记住
temp = temp.next;
}
}
二、添加
1、在双向链表的尾部添加
public void add(HeroNode2 heroNode) {
// 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
HeroNode2 temp = head;
// 遍历链表，找到最后
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
// 若没有找到最后，将temp后移
temp = temp.next;
}
// 当退出while 循环时，tmep就指向了链表的最后
// 形成一个双向链表
temp.next = heroNode;
heroNode.pre = temp;
}
2、按编号顺序添加节点的方法
示意图及注意点如下：
public void addByOrder(HeroNode2 heroNode) {
// 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加的位置。
HeroNode2 temp = head;
boolean flag = false;// flag标志添加的编号是否存在，默认为false
while (true) {
if (temp.next == null) {
// 说明temp已经在链表的最后
break;
}
// 如果temp指向的节点大于要插入的节点，说明找到了插入的位置
if (temp.next.no > heroNode.no) {
break;
} else if (temp.next.no == heroNode.no) {
// 说明希望添加的heroNode的编号已然存在
flag = true;// 说明编号存在
break;
}
temp = temp.next;// 后移，遍历当前链表
}
// 判断flag 的值
if (flag) {
// 不能添加，说明编号存在
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入\n", heroNode.no);
} else {
// 插入到链表中
heroNode.pre = temp;
heroNode.next = temp.next;
if (temp.next != null) {
// 避免空指针null.pre的情况
temp.next.pre = heroNode;
}
temp.next = heroNode;
}
}
需要格外注意的是，在插入到末尾的时候，要注意避免空指针的情况。
三、修改
思路与单链表一致，不多赘述。
public void updata(HeroNode2 newHeroNode) {
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空~");
return;
}
// 根据no编号，找到需要修改的节点。
HeroNode2 temp = head.next;
boolean flag = false;// 表示是否找到该节点
while (true) {
if (temp == null) {
break; // 已经遍历完链表
}
if (temp.no == newHeroNode.no) {
flag = true; // 找到
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else {
System.out.printf("没有找到编号为%d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
}
}
四、删除
示意图如下：
因为是双向链表，所以可以实现自我删除。直接找到想删除的节点，将其前一个节点的next指向其后一个节点，再将其后一个节点的pre指向其前一个节点即可。
public void del(int no) {
// 判断当前链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空，不能删除~");
return;
}
// 此前单链表删除需要前一个节点，现在不需要，所以直接从第一个节点开始
HeroNode2 temp = head.next; // 辅助变量（指针）现在temp就是真正要删除的节点
boolean flag = false;// 判断是否找到待删除节点
while (true) {
if (temp == null) {
// 已经到链表的最后
break;
}
if (temp.no == no) {
// 找到了待删除节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
temp.pre.next = temp.next;
if (temp.next != null) {
// 如果是最后一个节点，就不需要执行下面这行，否则会出现空指针。
temp.next.pre = temp.pre;
}
} else {
System.out.printf("要删除的%d 号节点不存在\n", no);
}
}
完整源码：
package com.huey.linkedlist;
/**
* @author Huey 2021-1-29 下午06:37:43
*
*/
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, "宋江", "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
HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
doubleLinkedList.updata(newHeroNode);
System.out.println("修改后的链表情况~");
doubleLinkedList.list();
// 删除
System.out.println("删除后的链表情况~");
doubleLinkedList.del(2);
doubleLinkedList.del(4);
doubleLinkedList.list();
// 按编号顺序插入
System.out.println("按编号添加后链表的情况~");
doubleLinkedList.addByOrder(hero4);
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，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，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode2 temp = head.next;
while (true) {
// 判断是否到链表最后
if (temp == null) {
break;
}
// 输出节点的信息
System.out.println(temp);
// 将temp后移,一定记住
temp = temp.next;
}
}
/************************ 双向链表尾部增加节点的方法 ******************************************/
public void add(HeroNode2 heroNode) {
// 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
HeroNode2 temp = head;
// 遍历链表，找到最后
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
// 若没有找到最后，将temp后移
temp = temp.next;
}
// 当退出while 循环时，tmep就指向了链表的最后
// 形成一个双向链表
temp.next = heroNode;
heroNode.pre = temp;
}
/************************ 双向链表按编号顺序 添加节点的方法 ******************************************/
public void addByOrder(HeroNode2 heroNode) {
// 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加的位置。
HeroNode2 temp = head;
boolean flag = false;// flag标志添加的编号是否存在，默认为false
while (true) {
if (temp.next == null) {
// 说明temp已经在链表的最后
break;
}
// 如果temp指向的节点大于要插入的节点，说明找到了插入的位置
if (temp.next.no > heroNode.no) {
break;
} else if (temp.next.no == heroNode.no) {
// 说明希望添加的heroNode的编号已然存在
flag = true;// 说明编号存在
break;
}
temp = temp.next;// 后移，遍历当前链表
}
// 判断flag 的值
if (flag) {
// 不能添加，说明编号存在
System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入\n", heroNode.no);
} else {
// 插入到链表中
heroNode.pre = temp;
heroNode.next = temp.next;
if (temp.next != null) {
// 避免空指针null.pre的情况
temp.next.pre = heroNode;
}
temp.next = heroNode;
}
}
/*********** 双向链表修改一个节点 (和单向链表一样，只是节点类型改成了HeroNode2 *****************/
public void updata(HeroNode2 newHeroNode) {
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空~");
return;
}
// 根据no编号，找到需要修改的节点。
HeroNode2 temp = head.next;
boolean flag = false;// 表示是否找到该节点
while (true) {
if (temp == null) {
break; // 已经遍历完链表
}
if (temp.no == newHeroNode.no) {
flag = true; // 找到
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
temp.name = newHeroNode.name;
temp.nickname = newHeroNode.nickname;
} else {
System.out.printf("没有找到编号为%d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
}
}
/************************ 从双向链表中删除一个节点 ******************************************/
// 说明：对于双向链表，直接找到要删除节点，找到后自我删除即可。
public void del(int no) {
// 判断当前链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空，不能删除~");
return;
}
// 此前单链表删除需要前一个节点，现在不需要，所以直接从第一个节点开始
HeroNode2 temp = head.next; // 辅助变量（指针）现在temp就是真正要删除的节点
boolean flag = false;// 判断是否找到待删除节点
while (true) {
if (temp == null) {
// 已经到链表的最后
break;
}
if (temp.no == no) {
// 找到了待删除节点
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag) {
temp.pre.next = temp.next;
if (temp.next != null) {
// 如果是最后一个节点，就不需要执行下面这行，否则会出现空指针。
temp.next.pre = temp.pre;
}
} else {
System.out.printf("要删除的%d 号节点不存在\n", 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;
}
// 为了显示方便，我们重写toString(右键Source ——> toString)
@Override
public String toString() {
return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname="
+ nickname + "]";
}
}
测试结果如下：
