双向链表

应用实例

使用带head头的双向链表实现—水浒英雄排行榜

• 单向链表的缺点

  • 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
  • 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，所以前面我们单链表删除时节点，总是找到temp,temp是待删除节点的前一个节点(认真体会).

• 双向链表遍历，添加，修改和删除的思路

• 遍历

  • 方法和单链表一样，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. 先找到双向链表的最后这个节点
  2. temp.next = newHeroNode
  3. newHeroNode.pre = temp

• 添加(按排名添加)

  if (temp.next!=null){
      heroNode.next=temp.next;
      temp.next.pre=heroNode;
      temp.next=heroNode;
      heroNode.pre=temp;
  }else {
      temp.next = heroNode;//后指前
      heroNode.pre = temp;//前指后
  }

• 修改

  思路和原来的单向链表一样

• 删除

  1. 因为是双向链表，因此，我们可以实现自我删除某个节点
  2. 直接找到要删除的这个节点，比如 temp
  3. temp.pre.next = temp.next
  4. temp.next.pre =temp.pre

代码实现

package com.ysy.linkedlist;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //双向链表的测试
        System.out.println("双向链表的测试");

        //创建节点
        HeroNode2 heroNode1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 heroNode2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 heroNode3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 heroNode4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");

        //创建双向链表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
//        //测试添加（无序）
//        doubleLinkedList.add(heroNode1);
//        doubleLinkedList.add(heroNode2);
//        doubleLinkedList.add(heroNode3);
//        doubleLinkedList.add(heroNode4);
        //测试添加（有序）
        doubleLinkedList.addByOrder(heroNode1);
        doubleLinkedList.addByOrder(heroNode4);
        doubleLinkedList.addByOrder(heroNode2);
        doubleLinkedList.addByOrder(heroNode3);


        //输出原链表
        System.out.println("原双向链表~");
        doubleLinkedList.list();

        //测试更新
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(2, "小卢", "玉麒麟");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("更新后的链表~");
        doubleLinkedList.list();

        //测试删除
        doubleLinkedList.del(2);
        System.out.println("删除后的链表");
        doubleLinkedList.list();
    }
}

//创建一个双向链表类
class DoubleLinkedList{
    //初始化一个头节点，不要动，不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单向列表中
    //思路：不考虑编号顺序
    //1.找到当前链表的最后节点
    //2.将最后节点的next指向新的节点
    public void add(HeroNode2 heroNode){

        //因为head绩点不能动，所以需要一个辅助遍历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，将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //出循环代表temp已指向了链表的最后
        //将最后这个节点指向新节点
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    //根据排名添加节点到链表中，如果排名存在，则输出添加失败
    public void addByOrder(HeroNode2 heroNode){
        //头节点不能动，使用辅助变量temp来寻找添加的位置
        //temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false;//标志添加的编号是否存在
        while (true){
            //链表已到最后
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            if(temp.next.number > heroNode.number){//位置找到，插在后面
                break;
            }else if(temp.next.number == heroNode.number){
                flag = true;//说明标号存在
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移，遍历链表
        }
        if(flag){
            System.out.printf("编号 %d 已存在，不能添加\n", heroNode.number);
        }else {
            //插入链表中，temp后面
            if (temp.next != null){
                heroNode.next = temp.next;
                temp.next.pre = heroNode;
                temp.next = heroNode;
                heroNode.pre = temp;
            }else {
                temp.next = heroNode;//后指前
                heroNode.pre = temp;//前指后
            }
        }
    }

    //根据number来修改节点信息，number不能改
    public void update(HeroNode2 newHeroNode){
        //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number编号
        //辅助变量，遍历链表
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true){
            if(temp == null){
                break;//链表遍历完成
            }
            if(temp.number == newHeroNode.number){
                //找到
                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 = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        }else {
            System.out.printf("没有找到编号 %d 的节点\n", newHeroNode.number);
        }
    }

    //删除节点
    //思路
    //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
    public void del(int number){
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//标志是否找到要删除的节点
        while (true){
            if(temp == null){//链表已到最后
                break;
            }
            if(temp.number == number){
                //找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移，遍历链表
        }
        //判断flag
        if(flag){
            temp.pre.next = temp.next;
            //删除的节点是最后一个节点时有问题
            //如果删除的是最后一个节点，就不需要执行这行，否则会出现空指针 temp.next.pre = temp.pre
            if(temp.next != null){
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        }else {
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", number);
        }
    }


    //显示链表，遍历
    public void list(){
        //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，所以辅助变量temp遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true){
            //判断链表是否走到最后
            if(temp == null){
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}

//定义HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2{
    //data域
    public int number;
    public String name;
    public String nickName;
    //next域
    public HeroNode2 next;
    //pre域
    public HeroNode2 pre;

    //构造器
    public HeroNode2(int number, String name, String nickName) {
        this.number = number;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }

    /**
     * 为了显示方法，重回写toString方法
     * @return
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "number=" + number +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\'' +
                '}';
    }
}