题目：
1 双向升序链表结构定义如下： 2 class Node { 3 4 private int value;// 保存节点的数据 5 6 private Node pre, next;// 保存上个节点的引用、指向下一个节点的引用 7 } 8 编程实现对该双向链表的插入、删除操作 9 public Node insert(Node head, int value);//返回头节点 10 public void delete(Node head, int value);
双向链表实现
1 package com.ruihai.collection.test; 2 3 /** 4 * 双向升序链表 5 * 6 * 参考Java.util包的LinkedList实现 7 * @author shenruihai.com 8 */ 9 public class LinkedList { 10 11 // 定义一个内部类Node，Node实例代表链表的节点 12 private class Node { 13 14 private int value;// 保存节点的数据 15 16 private Node pre;// 保存上个节点的引用 17 18 private Node next; // 指向下一个节点的引用 19 20 // 无参构造器 21 public Node() { 22 } 23 24 // 初始化全部属性的构造器 25 public Node(int value, Node pre, Node next) { 26 27 this.value = value; 28 this.pre = pre; 29 this.next = next; 30 31 } 32 } 33 34 // 保存该链表的头节点 35 private Node header; 36 // 保存该链表的尾节点 37 private Node tail; 38 // 保存该链表中已包含的节点数 39 private int size; 40 41 // 创建空链表 42 public LinkedList() { 43 44 // 空链表，header和tail都是null 45 header = null; 46 tail = null; 47 48 } 49 50 // 以指定数据元素来创建链表，该链表只有一个元素 51 public LinkedList(int element) { 52 53 header = new Node(element, null, null); 54 // 只有一个节点，header、tail都指向该节点 55 tail = header; 56 size++; 57 58 } 59 60 // 返回链表的长度 61 public int length() { 62 return size; 63 } 64 65 // 获取链式线性表中索引为index处的元素 66 public int get(int index) { 67 68 return getNodeByIndex(index).value; 69 70 } 71 72 // 根据索引index获取指定位置的节点 73 public Node getNodeByIndex(int index) { 74 75 if (index < 0 || index > size - 1) { 76 throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界"); 77 } 78 79 if (index <= size / 2) { 80 81 // 从header节点开始 82 Node current = header; 83 for (int i = 0; i <= size / 2 && current != null; i++, current = current.next) { 84 if (i == index) { 85 86 return current; 87 88 } 89 } 90 91 } else { 92 93 // 从tail节点开始搜索 94 Node current = tail; 95 for (int i = size - 1; i > size / 2 && current != null; i++, current = current.pre) { 96 if (i == index) { 97 98 return current; 99 100 } 101 } 102 } 103 return null; 104 } 105 106 // 查找链式线性表中指定元素的索引 107 public int locate(int element) { 108 109 // 从头结点开始搜索 110 Node current = header; 111 for (int i = 0; i < size && current != null; i++, current = current.next) { 112 113 if (String.valueOf(current.value).equals(element)) { 114 return i; 115 } 116 117 } 118 return -1; 119 120 } 121 122 // 向线性链表的指定位置插入一个元素 123 public void insert(int element, int index) { 124 125 if (index < 0 || index > size) { 126 throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界"); 127 } 128 129 // 如果还是空链表 130 if (header == null) { 131 132 add(element); 133 134 } else { 135 136 // 当index为0时，也就是在链表头处插入 137 if (index == 0) { 138 139 addAtHeader(element); 140 141 } else { 142 143 // 获取插入点的前一个节点 144 Node pre = getNodeByIndex(index - 1); 145 // 获取插入点的节点 146 Node next = pre.next; 147 // 让新节点的next引用指向next节点，pre引用指向pre节点 148 Node newNode = new Node(element, pre, next); 149 // 让pre的next节点指向新节点 150 pre.next = newNode; 151 // 让pre的下一个节点的pre指向新节点 152 next.pre = newNode; 153 size++; 154 } 155 } 156 } 157 158 // 采用尾插法为链表添加新节点 159 public void add(int element) { 160 161 // 如果该链表还是空链表 162 if (header == null) { 163 164 header = new Node(element, null, null); 165 // 只有一个节点，header、tail都指向该节点 166 tail = header; 167 168 } else { 169 170 // 创建新节点，新节点的pre指向原tail节点 171 Node newNode = new Node(element, tail, null); 172 // 让尾节点的next指向新增的节点 173 tail.next = newNode; 174 // 以新节点作为新的尾节点 175 tail = newNode; 176 } 177 size++; 178 } 179 180 // 采用头插法为链表添加新节点 181 public void addAtHeader(int element) { 182 // 创建新节点，让新节点的next指向原来的header 183 // 并以新节点作为新的header 184 header = new Node(element, null, header); 185 // 如果插入之前是空链表 186 if (tail == null) { 187 188 tail = header; 189 190 } 191 size++; 192 } 193 194 // 删除链式线性表中指定索引处的元素 195 public int delete(int index) { 196 197 if (index < 0 || index > size - 1) { 198 199 throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界"); 200 201 } 202 Node del = null; 203 // 如果被删除的是header节点 204 if (index == 0) { 205 206 del = header; 207 header = header.next; 208 // 释放新的header节点的pre引用 209 header.pre = null; 210 211 } else { 212 213 // 获取删除节点的前一个节点 214 Node pre = getNodeByIndex(index - 1); 215 // 获取将要被删除的节点 216 del = pre.next; 217 // 让被删除节点的next指向被删除节点的下一个节点 218 pre.next = del.next; 219 // 让被删除节点的下一个节点的pre指向pre节点 220 if (del.next != null) { 221 222 del.next.pre = pre; 223 224 } 225 226 // 将被删除节点的pre、next引用赋为null 227 del.pre = null; 228 del.next = null; 229 230 } 231 size--; 232 return del.value; 233 } 234 235 // 删除链式线性表中最后一个元素 236 public int remove() { 237 238 return delete(size - 1); 239 240 } 241 242 // 判断链式线性表是否为空表 243 public boolean empty() { 244 245 return size == 0; 246 247 } 248 249 // 清空线性表 250 public void clear() { 251 252 // 将底层数组所有元素赋为null 253 header = null; 254 tail = null; 255 size = 0; 256 257 } 258 259 public String toString() { 260 261 // 链表为空链表 262 if (empty()) { 263 264 return "[]"; 265 266 } else { 267 268 StringBuilder sb = new StringBuilder("["); 269 for (Node current = header; current != null; current = current.next) { 270 271 sb.append(String.valueOf(current.value).toString() + ", "); 272 273 } 274 int length = sb.length(); 275 return sb.delete(length - 2, length).append("]").toString(); 276 277 } 278 279 } 280 281 // 倒序toString 282 public String reverseToString() { 283 284 if (empty()) { 285 286 return "[]"; 287 288 } else { 289 290 StringBuilder sb = new StringBuilder("["); 291 for (Node current = tail; current != null; current = current.pre) { 292 293 sb.append(String.valueOf(current.value).toString() + ", "); 294 295 } 296 int length = sb.length(); 297 return sb.delete(length - 2, length).append("]").toString(); 298 299 } 300 301 } 302 303 }
小记：这是今天下午朋友发给我的一道面试题，看到的时候想：“这不就是考的双向链表嘛，链表这部分我还是很清楚的”，但是通过代码去实现的时候才发现双向链表通过代码实现还是比较麻烦的，最后参考LinkedList的源码，写了这段代码。