链表结构之双端链表

双端链表:双端链表与传统链表非常相似.只是新增了一个属性-即对最后一个链结点的引用
如上图所示:由于有着对最后一个链结点的直接引用.所以双端链表比传统链表在某些方面要方便.比如在尾部插入一个链结点.双端链表可以进行直接操作
但传统链表只能通过next节点循环找到最后链结点操作.所以双端链表适合制造队列.
下面的双端链表类.有几个重要方法.
insertFirst(插入首链结点)
这个方法与上篇博文的单链表是基本一样的.唯一区别就是,多了个last引用的操作.正常由于last是指向尾链结点的引用,所以插入首链结点是与他无关的.
但当链结点为空(isEmpty())的时候,这会追加的链结点既是首链结点又是尾链结.所以需要将last指向它.

public void insertFirst(double dd) {
    Link newLink = new Link(dd);
    if(isEmpty()){
        last = newLink;
    }
    newLink.next = first;
    first = newLink;    
}

insertLast(插入尾链结点)
插入尾部链结点也是与普通的理解基本一致,所以不多赘述.唯一也要注意的是链结点为空(isEmpty())的时候.需要将first指向该链结点.

public void insertLast(double dd) {
    Link newLink = new Link(dd);
    if(isEmpty()) {
        first = newLink;
    }else {
        last.next = newLink;
    }
    last = newLink;
}

看下插入尾部链结点的引用指向:

deleteFirst(删除首部链结点)
这个需要注意的就是,如果仅剩下一个链结点.那么删除后last就应该指向null了.

public void deleteFirst() {
    first = first.next;
    if(first.next == null) {
        last = null;
    }    
}

最后这个代码如下:

package com.dbstructor.oop3;

// 链结点类
class Link {
    public double dData;
    public Link next;
    public Link(double dd) {
        dData = dd;
    }
    public void displayLink() {
        System.out.print(dData + " ");
    }
}
// 双端链表类
class FirstLastList {
    public Link first;
    public Link last;
    public FirstLastList() {
        first = null;
        last = null;
    }
    public boolean isEmpty(){
        return (first == null);
    }
    // 表头插入
    public void insertFirst(double dd) {
        Link newLink = new Link(dd);
        if(isEmpty()){
            last = newLink;
        }
        newLink.next = first;
        first = newLink;    
    }
    // 表尾插入
    public void insertLast(double dd) {
        Link newLink = new Link(dd);
        if(isEmpty()) {
            first = newLink;
        }else {
            last.next = newLink;
        }
        last = newLink;
    }
    // 删除表头
    public void deleteFirst() {
        first = first.next;
        if(first.next == null) {
            last = null;
        }    
    }
    
    public void displayList() {
        System.out.print("List (first--->last)");
        Link current = first;
        while(current != null){
            current.displayLink();
            current = current.next;
        }
        System.out.println();
    }
}
public class FirstLastApp {
    public static void main(String[] args) {
        FirstLastList theList = new FirstLastList();
        // 插入链表头数据
        theList.insertFirst(22);
        theList.insertFirst(44);
        theList.insertFirst(66);
        // 插入链表尾数据
        theList.insertLast(11);
        theList.insertLast(33);
        theList.insertLast(55);
        
        theList.displayList();
        // 删除表头数据
        theList.deleteFirst();
        theList.deleteFirst();
        
        theList.displayList();
    }

}

代码运行结果为:

List (first--->last)66.0 44.0 22.0 11.0 33.0 55.0 
List (first--->last)22.0 11.0 33.0 55.0 

链表的效率
这里顺便谈下链表和数组相比效率的优越性.在表头插入和删除的速度都很快,因为只需要改变一下引用所以花费O(1)的时间.
平均起来查找,删除和在指定节点后插入数据都需要搜索一半的链结点.需要O(N)次比较和数组一样.然由于链表删除插入的时候
不需要像数组那种元素的移动.所以效率还是要优于数组.
还有一点就是链表的内存可以随时的扩展内存.而数组的内存是一开始就固定好的.这样就会导致数组的效率和可用性大大下降.