javascript数据结构与算法笔记（六）：双向链表

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一：简介

双向链表和普通链表的区别在于，在链表中，一个节点只有链向下一个节点的链接，而在双向链表中，链接是双向的：一个链向下一个元素，另一个链向前一个元素
结构如下：

二：ES6版DoublyLinkedList类

1.DoublyLinkedList类声明以及辅助类Node存储节点信息
如想使用WeakMap类声明LinkedList类，具体原因可以参照：https://blog.csdn.net/wushichao0325/article/details/84969725

class Node{
    constructor(element){
        this.element=element;
        this.next=null;//指向下一个
        this.prev=null;//指向前一个
    }
}
class DoublyLinkedList{
    constructor(){
        this.length=0;
        this.head=null;
        this.tail=null;
    }
}

2.向链表尾部追加元素

append(element){
        let node=new Node(element);
        let current;
        if(this.head==null){//如果插入的元素为头节点
            this.head=node;
        }else{
            current=this.head;
            //循环列表，知道找到最后一项
            while(current.next){
                current=current.next;
            }
            //找到最后一项，让最后一项的next指向将要添加的元素
            current.next=node;
            this.tail=node;
        }
        this.length++;//记录列表的最新长度
    }

3.从链表中移除元素
移除元素也有两种场景：第一种是移除第一个元素，第二种是移除最后一个元素，第三种是移除中间的任一元素
情况一：

情况二：

情况三：

removeAt(position){
        //检测传入的position是否越界
        if(position>-1&&position<this.length){
            let current=this.head;
            let previous;//记录前一个元素
            let index=0;
            if(position==0){//移除第一项
                this.head=current.next;
                //如果只有一项，更新tail
                if(this.length==1){
                    this.tail=null;
                }else{
                    this.head.prev=null;
                }
            }else if(position==this.length-1){//最后一项
                current=this.tail;
                this.tail=current.prev;
                this.tail.next=null;
            }else{
                while(index++<position){//找到position位置的前一个元素Node
                    previous=current;
                    current=current.next;//此时current指向的position位置的元素
                }
                //将前一个的next指针指向currrent即position位的next节点
                previous.next=current.next;
                current.next.prev=previous;
            }
            this.length--;
            return current.element;//返回移除的position位的元素信息
        }else{
            return null;
        }
    }

4.在任意位置插入元素
任意位置插入元素也有两种场景：第一种是在列表的起点添加一个元素，第二种是在列表的末尾添加一个元素，第三种是在列表中间或尾部添加一个元素。
情景一：

情景二：

情景三：

insert(position,element){
        if(position>=0&&position<=this.length){//==this.length保证可以往队尾插入
            let node=new Node(element),
            current=this.head,
            previous,
            index=0;
            if(position==0){//在第一个位置插入
                if(!this.head){
                    this.head=node;
                    this.tail=node;
                }else{
                    node.next=current;
                    current.prev=node;
                    this.head=node;
                }
                
            }else if(position==this.length){//末尾
                current=this.tail;
                console.log("current:",current)
                current.next=node;
                node.prev=current;
                this.tail=node;
            }else{
                while(index++<position){
                    previous=current;//记录插入位置的前一个节点
                    current=current.next;//记录插入位置的节点
                }
                node.next=current;
                previous.next=node;

                current.prev=node;
                node.prev=previous;
            }
            this.length++;//更新链表的长度
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }

5.打印链表
toString方法会把LinkedList对象转换成一个字符串

toString(){
    let current=this.head;
    let string='linklist:';
    while(current){
        string+=current.element+(current.next?'->':'');
        current=current.next;
    }
    return string;
}

6.查询指定元素是否存在
indexOf方法接收一个元素的值，如果在列表中找到
它，就返回元素的位置，否则返回-1。

indexOf(element){//查询指定的元素是否存在在链表中
    let current=this.head;
    let index=-1;
    while(current){
        index++;
        if(element==current.element){
            return index;
        }
        current=current.next;
    }
    return -1;

}

7.isEmpty、size、getHead方法

isEmpty(){
  return this.length==0;
}
size(){
    return this.length;
}
getHead(){
    return this.head;
}

8.删除指定元素

remove(element){
  let index=this.indexOf(element);
  return this.removeAt(index);
}

9.使用链表

let linkedList=new DoublyLinkedList();
linkedList.append("1");
linkedList.append("2");
console.log(linkedList.toString())
let result=linkedList.insert(2,"3");
console.log(linkedList.toString())
// console.log(linkedList.toString());
linkedList.remove("2");
console.log(linkedList.toString());
console.log(linkedList.indexOf("1"));
// linkedList.removeAt(0);
// console.log(linkedList.toString());
// console.log(linkedList.indexOf("1"))