双向链表实现源码

双向链表实现源码
public class DuLinkList<T>
{
//定义一个内部类Node，Node实例代表链表的节点
private class Node
{
//保存节点的数据
private T data;
//指向上个节点的引用
private Node prev;
//指向下个节点的引用
private Node next;
//无参数的构造器
public Node()
{
}
//初始化全部属性的构造器
public Node(T data , Node prev , Node next)
{
this.data = data;
this.prev = prev;
this.next = next;
}
}
//保存该链表的头节点
private Node header;
//保存该链表的尾节点
private Node tail;
//保存该链表中已包含的节点数
private int size;
//创建空链表
public DuLinkList()
{
//空链表，header和tail都是null
header = null;
tail = null;
}
//以指定数据元素来创建链表，该链表只有一个元素
public DuLinkList(T element)
{
header = new Node(element , null , null);
//只有一个节点，header、tail都指向该节点
tail = header;
size++;
}
//返回链表的长度
public int length()
{
return size;
}
//获取链式线性表中索引为index处的元素
public T get(int index)
{
return getNodeByIndex(index).data;
}
//根据索引index获取指定位置的节点
private Node getNodeByIndex(int index)
{
if (index < 0 || index > size - 1)
{
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
if (index <= size / 2)
{
//从header节点开始
Node current = header;
for (int i = 0 ; i <= size / 2 && current != null
; i++ , current = current.next)
{
if (i == index)
{
return current;
}
}
}
else
{
//从tail节点开始搜索
Node current = tail;
for (int i = size - 1 ; i > size / 2 && current != null
; i++ , current = current.prev)
{
if (i == index)
{
return current;
}
}
}
return null;
}
//查找链式线性表中指定元素的索引
public int locate(T element)
{
//从头节点开始搜索
Node current = header;
for (int i = 0 ; i < size && current != null
; i++ , current = current.next)
{
if (current.data.equals(element))
{
return i;
}
}
return -1;
}
//向线性链式表的指定位置插入一个元素
public void insert(T element , int index)
{
if (index < 0 || index > size)
{
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
//如果还是空链表
if (header == null)
{
add(element);
}
else
{
//当index为0时，也就是在链表头处插入
if (index == 0)
{
addAtHeader(element);
}
else
{
//获取插入点的前一个节点
Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
//获取插入点的节点
Node next = prev.next;
//让新节点的next引用指向next节点，prev引用指向prev节点
Node newNode = new Node(element , prev , next);
//让prev的next指向新节点
prev.next = newNode;
//让prev的下一个节点的prev指向新节点
next.prev = newNode;
size++;
}
}
}
//采用尾插法为链表添加新节点
public void add(T element)
{
//如果该链表还是空链表
if (header == null)
{
header = new Node(element , null , null);
//只有一个节点，header、tail都指向该节点
tail = header;
}
else
{
//创建新节点,新节点的pre指向原tail节点
Node newNode = new Node(element , tail , null);
//让尾节点的next指向新增的节点
tail.next = newNode;
//以新节点作为新的尾节点
tail = newNode;
}
size++;
}
//采用头插法为链表添加新节点
public void addAtHeader(T element)
{
//创建新节点，让新节点的next指向原来的header
//并以新节点作为新的header
header = new Node(element , null , header);
//如果插入之前是空链表
if (tail == null)
{
tail = header;
}
size++;
}
//删除链式线性表中指定索引处的元素
public T delete(int index)
{
if (index < 0 || index > size - 1)
{
throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
}
Node del = null;
//如果被删除的是header节点
if (index == 0)
{
del = header;
header = header.next;
//释放新的header节点的prev引用
header.prev = null;
}
else
{
//获取删除点的前一个节点
Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
//获取将要被删除的节点
del = prev.next;
//让被删除节点的next指向被删除节点的下一个节点
prev.next = del.next;
//让被删除节点的下一个节点的prev指向prev节点
if (del.next != null)
{
del.next.prev = prev;
}
//将被删除节点的prev、next引用赋为null
del.prev = null;
del.next = null;
}
size--;
return del.data;
}
//删除链式线性表中最后一个元素
public T remove()
{
return delete(size - 1);
}
//判断链式线性表是否为空链表
public boolean empty()
{
return size == 0;
}
//清空线性表
public void clear()
{
//将底层数组所有元素赋为null
header = null;
tail = null;
size = 0;
}
public String toString()
{
//链表为空链表时
if (empty())
{
return "[]";
}
else
{
StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
for (Node current = header ; current != null
; current = current.next )
{
sb.append(current.data.toString() + ", ");
}
int len = sb.length();
return sb.delete(len - 2 , len).append("]").toString();
}
}
public String reverseToString()
{
//链表为空链表时
if (empty())
{
return "[]";
}
else
{
StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
for (Node current = tail ; current != null
; current = current.prev )
{
sb.append(current.data.toString() + ", ");
}
int len = sb.length();
return sb.delete(len - 2 , len).append("]").toString();
}
}
}