双向链表应用实例

双向链表的操作分析和实现

管理单向链表的缺点分析

• 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,所以前面在进行单链表删除时,总是先找到temp,temp是待删除节点的前一个节点.其实这里单链表可以实现自我删除,但是有条件,不能是最后一个节点,在单链表中当temp指向当前待删除的节点时,把temp的值与temp.next的值进行交换,然后temp.next = temp.next.next 这样就实现了删除

对上图的说明

• 遍历 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)
  • 先找到双向链表的最后这个节点 temp
  • temp.next = newNode
  • newNode.pre = temp;
• 修改 和原来单链表一样
• 删除
  • 因为是双向链表,因此,可以实现自我删除某个节点
  • 直接找到要删除的节点 temp
  • temp.pre.next = temp.next
  • temp.next.pre = temp.pre 这里需要注意,当待删除的节点为最后一个节点时,就不需要这行代码,使用会出现空指针异常
• 按照顺序添加
  • 和单链表思路一样
  • 同样需要注意 尾节点的问题.

代码实现

public class doubleLinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");

        DoubleLinked doubleLinked = new DoubleLinked();
        //测试在尾部添加元素
        doubleLinked.add(hero1);
        doubleLinked.add(hero2);
        doubleLinked.add(hero3);
        doubleLinked.add(hero4);
        doubleLinked.list();

        //测试修改
        HeroNode2 newhero = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
        doubleLinked.update(newhero);
        System.out.println("修改后的链表--------------------------");
        doubleLinked.list();

        //测试删除节点

        doubleLinked.delete(4);
        System.out.println("删除后的链表---------------------------");
        doubleLinked.list();

        //测试按照顺序插入
        System.out.println("测试按照顺序插入---------------------");
        DoubleLinked doubleLinked2 = new DoubleLinked();
        doubleLinked2.addOrderBy(hero4);
        doubleLinked2.addOrderBy(hero2);
        doubleLinked2.addOrderBy(hero3);
        doubleLinked2.addOrderBy(hero1);
        doubleLinked2.list();

    }
}

//双向链表
class DoubleLinked {
    //初始化一个头指针,因为头指针不能动,所以只设置get方法
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    public HeroNode2 getHead() {
        return this.head;
    }

    //直接在链表尾部添加元素
    public void add(HeroNode2 heroNode2) {
        //头指针不能动,所以需要一个辅助指针
        HeroNode2 temp = head;
        while (true) {
            if (temp.getNext() == null) {  //等价于temp.next == null
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
        //添加
        temp.setNext(heroNode2);  //temp.next = heroNode2
        heroNode2.setPre(temp);  // heroNode2.pre = temp
    }

    //按照顺序添加
    public void addOrderBy(HeroNode2 heroNode2) {

        //头指针不能动,所以需要一个辅助指针
        HeroNode2 temp = head;
        while (true) {
            if (temp.getNext() == null) {
                break;
            }
            if (temp.getNext().getNo() == heroNode2.getNo()) {
                System.out.printf("编号%d已经存在链表中\n", heroNode2.getNo());
                return;
            }
            if (temp.getNext().getNo() > heroNode2.getNo()){
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
        //插入  需要判断是不是最后一个节点
        if (temp.getNext() != null){
            temp.getNext().setPre(heroNode2);
            heroNode2.setNext(temp.getNext());
        }
        temp.setNext(heroNode2);
        heroNode2.setPre(temp);

    }

    //修改元素
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        if (head.getNext() == null) {
            System.out.println("链表为空!!");
            return;
        }
        //头指针不能动,所以需要一个辅助指针
        HeroNode2 temp = head.getNext();
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            if (temp.getNo() == newHeroNode.getNo()) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
        if (flag) {
            //修改
            temp.setName(newHeroNode.getName());
            temp.setNickName(newHeroNode.getNickName());
        } else {
            System.out.printf("链表中没有编号为%d的节点\n", newHeroNode.getNo());
        }
    }

    /**
     * 按照编号删除
     *
     * @param no 编号
     */
    public void delete(int no) {
        if (head.getNext() == null) {
            System.out.println("链表为空!!!");
            return;
        }
        //头指针不能动,所以需要一个辅助指针
        HeroNode2 temp = head.getNext();
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            if (temp.getNo() == no) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
        if (flag) {
            temp.getPre().setNext(temp.getNext());
            //这里需要判断是否为最后一个节点,如果是最后一个节点temp.getNext()为null,执行下面的语句会空指针异常
            if (temp.getNext() != null) {
                temp.getNext().setPre(temp.getPre());
            }
        } else {
            System.out.printf("链表中不存在编号为%d的节点\n", no);
        }
    }

    //显示元素
    public void list() {
        if (head.getNext() == null) {
            System.out.println("链表为空!!");
            return;
        }
        //头指针不能动,所以需要一个辅助指针
        HeroNode2 temp = head.getNext();
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;
            }
            System.out.println(temp);
            temp = temp.getNext();
        }
    }
}

class HeroNode2 {
    private int no;  // 编号
    private String name;  //姓名
    private String nickName;  //昵称
    private HeroNode2 pre;  //前指针 默认为null
    private HeroNode2 next;  //后指针  默认为null

    public HeroNode2(int no, String name, String nickName) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\'' +
                '}';
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNickName() {
        return nickName;
    }

    public void setNickName(String nickName) {
        this.nickName = nickName;
    }

    public HeroNode2 getPre() {
        return pre;
    }

    public void setPre(HeroNode2 pre) {
        this.pre = pre;
    }

    public HeroNode2 getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(HeroNode2 next) {
        this.next = next;
    }
}