05、数据结构与算法 - 基础：双向链表
双向链表增删改查
- 单向链表查找的方向只能是一个方向，双向链表可以向前或者向后查找
- 单向链表不可以自我删除，需要靠辅助节点，双向链表可以自我删除
双向链表增删改查思路
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遍历：方式与单链表一样，可以向前也可以向后查找
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添加：默认添加到双向链表最后
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先找到双向链表最后一个节点
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最后一个节点的 next = 要添加节点
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要添加节点的 pre = 最后一个节点
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删除：找到要删除的节点 (delNode)
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要删除节点指向前一个节点 pre 的 next 为当前节点的 next
delNode.pre.next = delNode.next; -
要删除节点的 next 的 pre 为要删除节点的 pre
delNode.next.pre = delNode.pre;
增删改查代码实现
public class DoubleLinkedListDemo {
// 双向链表测试
public static void main(String[] args) {
// 创建双向链表
DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
// 将节点插入链表
doubleLinkedList.addSort(new Node(1, "a", "a"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(4, "d", "d"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(2, "b", "b"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(5, "e", "e"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(5, "e", "e"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(7, "e", "e"));
doubleLinkedList.addSort(new Node(3, "v", "c"));
// 展示链表数据
doubleLinkedList.list();
System.out.println("-------------修改编号为 1 节点后链表为------------");
doubleLinkedList.update(new Node(1, "sss", "sss"));
doubleLinkedList.list();
System.out.println("-------------删除编号为 2 节点后链表为------------");
doubleLinkedList.deleteNode(2);
doubleLinkedList.list();
}
}
// 双向链表的类
class DoubleLinkedList {
// 头节点
private Node head = new Node(0, "", "");
// 返回头节点
public Node getHead(){
return head;
}
// 遍历双向链表
public void list(){
// 判断链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node temp = head.next;
while (true) {
if (temp == null) {
break;
}
System.out.println(temp);
temp = temp.next;
}
}
// 添加一个节点 Node 到双向链表最后
public void add(Node node) {
Node temp = head;
// 遍历链表找到最后节点
while (true) {
// 找到最后一个退出循环
if (temp.next == null) {
break;
}
// temp 后移，继续查找
temp = temp.next;
}
// temp 指向了链表的最后一个节点
// 双向链表 最后一个节点 next 指向添加的节点
// 添加的节点的 pre 指向 最后一个节点
// 形成一个双向链表
temp.next = node;
node.pre = temp;
}
// 按照编号顺序添加节点
public void addSort(Node node) {
Node temp = head;
boolean flag = false; // 编号是否一致
while (true) {
if (temp.next == null) {
break;
}
if (temp.next.no == node.no) {
// 存在编号相同节点
flag = true;
break;
}
if (temp.next.no > node.no) {
break;
}
temp = temp.next;
}
// 存在相同数据
if (flag) {
System.out.printf("已存在编号为：%d的数据\n", node.no);
} else {
if (temp.next == null) {
// 最后一个节点了
temp.next = node;
node.pre = temp;
return;
}
// 要插入的 Node 的 next 下一个节点为插入位置下一个节点
node.next = temp.next;
// 要插入的 Node 的 pre 上一个节点为插入位置下一个节点的 pre
node.pre = temp.next.pre;
// 插入位置的下一个节点为 node
temp.next = node;
}
}
// 修改一个节点的数据，修改方式与单向链表一致
public void update(Node node) {
// 判断是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Node temp = head.next;
boolean flag = false;
while (true) {
// 遍历完链表
if (temp == null) {
break;
}
if (temp.no == node.no) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
// 根据 flag 判断是否找到了要修改的节点
if (flag) {
temp.name = node.name;
temp.nickName = node.nickName;
System.out.println("修改完成");
}else {
System.out.println("未找到要修改的节点" + node);
}
}
// 删除节点
public void deleteNode(int delNo){
// 判断当前链表是否为空
if (head.next == null) {
System.out.println("链表为空,无法删除");
return;
}
Node temp = head; // 辅助指针
boolean flag = false; // 是否找到要删除节点
while (true) {
// 找到链表的最后未找到要删除节点
if (temp.next == null) {
break;
}
if (temp.no == delNo) {
flag = true;
break;
}
temp = temp.next;
}
if (flag){
temp.pre.next = temp.next;
if (temp.next != null) {
// 最后一个节点需要加判断，否则会空指针异常
temp.next.pre = temp.pre;
}
System.out.println("删除完成");
}else {
System.out.println("未找到删除节点");
}
}
}
// Node，每个 Node 对应一个节点
class Node {
public int no;
public String name;
public String nickName;
// 指向后一个节点
public Node next;
// 指向前一个节点
public Node pre;
// 构造
public Node(int no, String name, String nickName) {
this.no = no;
this.name = name;
this.nickName = nickName;
}
@Override
public String toString() {
return "Node{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickName='" + nickName + '\'' +
'}';
}
}