一、引子
前面已经了解了顺序表和单链表，而在面试当中这些也是经常被提起的
在继续接下来的学习前，我们要搞清以下几个问题：
- 数组和链表的区别
- 顺序表和链表的区别
- ArrayList 和 LinkedList 的区别
大家发现没上述问题本质上都是同一个问题：顺序表和链表的区别
那么怎么回答呢？我们可以从共性开始介绍
-
怎么组织数据的？
- 对于顺序表： 底层是一个数组
- 对于链表： 每个数据是由节点组织的（由节点与节点之间的指向组织）
-
增删查改
- 对于顺序表： 不适合插入和删除，适合查找和修改
- 对于链表： 不适合查找和修改，适合插入和删除
-
等等
注意：
- ArrayList 和 LinkedList 这两个类是 Java 中的集合类，是封装好的顺序表和链表
- LinkedList 底层是一个双向链表
既然学了单链表，我们也要对双链表进行学习，这肯定也很重要，不然为啥 Java 的 LinkedList 底层是一个双链表呢！
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那什么是双链表呢？
二、双链表
1. 概念
在 【数据结构 Java 版】玩转链表（1）单链表+链表面试题 这章中我们用一图简单介绍了双向链表的样子
与单链表不同的是
- 它引入了一个前驱域 prev，解决了单链表只能单向访问的痛点
- 在头节点 head 的前提下，还可以增加一个尾节点 last，标志尾巴，这样可以方便尾插法
2. 结构
那么怎么实现一个双链表呢？
首先我们依然要定义一下节点
class NodeD{
public int val;
public NodeD prev;
public NodeD next;
public NodeD(int val){
this.val=val;
}
}
和单链表差不多，只是增加了个前驱节点
再对双链表进行定义
public class MyRealLinkedList {
public NodeD head;
public NodeD last;
}
在单链表的基础上多了个尾节点
接下来我们来实现双向不带头非循环链表的一些操作，是我们对其的理解更加深透
3. 基操的实现
-
头插法
public void addFirst(int data){ NodeD node=new NodeD(data); if(this.head==null){ this.head=node; }else{ node.next=this.head; this.head.prev=node; this.head=node; } } -
尾插法
public void addLast(int data){ NodeD node=new NodeD(data); if(this.head==null){ this.head=node; this.last=node; }else{ this.last.next=node; node.prev=last; this.last=node; } -
任意位置插入，第一个数据节点为0号下标
public void addIndex(int index,int data){ if(index<0 || index >size()){ throw new RuntimeException("index 不合法"); } if(index==0){ addFirst(data); } if (index == size()) { addLast(data); } NodeD node=new NodeD(data); NodeD cur=searchNode(index); node.next=cur; cur.prev.next=node; node.prev=cur.prev; cur.prev=node; } -
搜索下标为 index 的数据节点节点
public NodeD searchNode(int index){ int i=0; NodeD cur=this.head; while(i!=index){ cur=cur.next; i++; } return cur; } -
查找关键字 key 是否在单链表中
public boolean contains(int key){ if(this.head==null){ return false; } NodeD cur=this.head; while(cur!=null){ if(cur.val==key){ return true; } cur=cur.next; } return false; } -
删除第一次出现的关键字为 key 的节点
public void remove(int key){ if(this.head==null){ return; } NodeD cur=this.head; while(cur!=null) { if (cur.val == key) { if (cur == this.head) { this.head = this.head.next; if(this.head!=null) { this.head.prev = null; }else{ this.last=null; } }else { cur.prev.next = cur.next; if (cur == this.last) { last = cur.prev; }else { cur.next.prev = cur.prev; } } return; } else { cur = cur.next; } } } -
删除所有关键字为 key 的节点
public void removeAllKey(int key){ if(this.head==null){ return; } NodeD cur=this.head; while(cur!=null) { if (cur.val == key) { if (cur == this.head) { this.head = this.head.next; if (this.head != null) { this.head.prev = null; } else { this.last = null; } } else { cur.prev.next = cur.next; if (cur == this.last) { last = cur.prev; } else { cur.next.prev = cur.prev; } } } cur = cur.next; } } -
得到双链表的长度
public int size(){ if(this.head==null){ return 0; } NodeD cur=this.head; int count=0; while(cur!=null){ count++; cur=cur.next; } return count; } -
清除双链表
public void clear(){ NodeD cur=this.head; while(cur!=null){ NodeD curNext=cur.next; cur.prev=null; cur.next=null; cur=curNext; } this.head=null; this.last=null; } -
打印双链表
public void display(){ if(this.head==null){ return; } NodeD cur=this.head; while(cur!=null){ System.out.print(cur.val + " "); cur=cur.next; } System.out.println(); }
三、总结
到此为止，链表我们已经基本认识了，而接下来我们就是通过刷题和积累，去沉淀自己！希望大家看完这篇文章，可以真正的玩转链表！