03-java实现双向链表
一丶双向链表
- 单向链表只能通过node单向next从头遍历链表,只能直接获得后继,无法获得前驱
- 双向链表增加prev属性,prev属性指向前驱
- 双向链表可以从first 和last两个方向开始查找
二丶双向链表接口设计
- 相较于单项链表，双向链表需要重写查找节点、插入节点、删除节点、清空节点四个方法。
三丶双向链表的实现
3.1 构造方法
- 在双向链表属性中增加last属性记录尾节点。在Node属性中增加prev属性记录上一个节点。
public class LinkedList<E> extends AbstractList<E> {
private Node<E> first;
//增加last节点
private Node<E> last;
private static class Node<E> {
E element;
//增加上一个节点
Node<E> prev;
Node<E> next;
public Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.prev = prev;
this.element = element;
this.next = next;
}
}
}
3.2 查找节点
- 我们可以从 first也可以从last开始查找节点,,选择哪种查找方式,根据节点的下标决定
- 如果要查找的索引大于size/2,就从last开始查找
- 如果要查找的索引小于size/2,就从first开始查找
tips:乘除法较慢,我们使用位运算来代替,右移一位就相当于/2,反正,就*2
例如 seize>>1 就等价于size/2
private Node<E> node(int index) {
rangeCheck(index);
// 判断节点是在链表前一半还是后一半
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> node = first;
for (int i = 0; i < index; i++) {
node = node.next;
}
return node;
} else {
Node<E> node = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--) {
node = node.prev;
}
return node;
}
}
3.3 清空节点
public void clear() {
size = 0;
first = null;
last = null;
}
3.4 插入节点
- 普通情况
newNode.next=prev.next;
newNode.prev=prev;
oldNode=prev.next;
oldNode.prev=newNode;
prev.next=newNode;
- 特殊情况
头尾节点的情况
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
// 往最后面添加元素
if (index == size) {
Node<E> oldLast = last;
last = new Node<>(oldLast, element, null);
// 这是链表添加的第一个元素
if (oldLast == null) {
first = last;
} else {
oldLast.next = last;
}
} else {
//插入位置的原节点，即为新节点的next节点。
Node<E> next = node(index);
//新添加节点的上一个节点，即为该位置原节点的上一个节点。
Node<E> prev = next.prev;
//创建新添加节点。
Node<E> node = new Node<>(prev, element, next);
//原节点的上一个节点，为新添加节点。
next.prev = node;
// index == 0
if (prev == null) {
first = node;
} else {
//原节点上一个节点的next，即为新添加节点。
prev.next = node;
}
}
size++;
}
3.5 删除节点
- 删除节点, 只需要让被删除节点的前一个节点与后一个节点之间链接, 同时去掉被删除节点引用即可。
- 需要注意的是, 第0个节点和最后一个节点要特殊处理。
四、双向链表vs动态数组
