双向链表详解-优快云博客

本文深入解析双向链表的结构与操作，包括遍历、添加、修改及删除等关键步骤，并提供代码实现示例，帮助读者理解双向链表的高效利用。

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数据结构之双向链表

- 双向链表介绍

双向链表介绍

每次在插入或删除某个节点时, 需要处理四个节点的引用, 而不是两个. 也就是实现起来要困难一些
相对于单向链表, 双向链表必然占用内存空间更大一些. 但是这些缺点和我们使用起来的方便程度相比, 是微不足道的. 既可以从头遍历到尾, 又可以从尾遍历到头

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分析双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路 ===> 代码实现

遍历方和单链表一样，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)

修改思路和原来的单向链表- -样。

先找到双向链表的最后这个节点 
temp.next = newHeroNode 
newHeroNode.pre = temp;

4)删除
(1)因为是双向链表，因此,我们可以实现自我删除某个节点
(2)直接找到要删除的这个节点，比如temp
(3) temp.pre.next = temp.next
(4) temp.next.pre= temp.pre;

代码示例

package test;

public class DoubleLinkListDemo {
    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");

        // 创建双向链表
        DoubleListList doubleListList = new DoubleListList();

        // 加入按编号的顺序
        doubleListList.addByOrder(hero3);
        doubleListList.addByOrder(hero1);
        doubleListList.addByOrder(hero4);
        doubleListList.addByOrder(hero2);

        System.out.println("原数据：");
        doubleListList.list();


        System.out.println("修改后：");
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(1, "修改", "修改怎么样");
        doubleListList.update(newHeroNode);
        doubleListList.list();


        System.out.println("删除后：");
        doubleListList.del(1);
        doubleListList.list();
    }
}

class DoubleListList{
    // 先初始化一份头节点，头结点不能动，不存放具体数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    // 显示遍历链表
    public void list(){
        // 判断链表是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }

        // 因为头结点不能动，因此我们需要一个互助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true){
            // 判断是否到链表最后
            if (temp == null){
                break;
            }
            // 输出节点
            System.out.println(temp);

            // 输出节点后一定要将temp后移，一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }

    public void add(HeroNode2 heroNode){

        // 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp
        HeroNode2 temp = head;

        // 遍历链表，找到最后
        while (true){
            // 找到链表的最后
            if (temp.next == null){
                break;
            }

            // 如果没有找到最后，将temp后移
            temp = temp.next;
        }

        // 当退出循环是，temp就指向了链表的最后
        // 形成双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

   public void addByOrder(HeroNode2 heroNode){
        // 因为头结点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加的位置
        // 因为我们找到temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode2 temp = head;

        // flag标志添加的编号是否存在，默认false
        boolean flag = false;
        while(true){
            // 说明temp已经在链表的最后
            if (temp.next == null){
                break;
            }

            //位置找到，就在temp的后面插入
            if (temp.next.no > heroNode.no){
                break;

                // 说明希望添加的heroNode的编号已经存在
            } else if (temp.next.no == heroNode.no){
                // 说明编号已存在
                flag = true;
                break;
            }
            // 后移，遍历当前链表
            temp = temp.next;
        }
        if(flag){
            System.out.println("准备插入的英雄编号：" + heroNode.no + "已经存在！");
        } else {
            heroNode.next = temp.next;
            if(temp.next!=null) {
                temp.next.pre = heroNode;
            }
            temp.next = heroNode;
            heroNode.pre = temp;
        }
    }
    
    public void update(HeroNode2 newHeroNode){
        // 判断为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }

        // 找到需要修改的节点，根据no编号
        // 定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;

        // 表示是否找到该节点
        boolean flag = false;

        while (true){
            // 已经遍历完链表
            if (temp == null){
                break;
            }

            if (temp.no == newHeroNode.no){
                // 找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }

        // 根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag){
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        } else {
            System.out.println("没有找到标号为：" + newHeroNode.no + "的节点。");
        }
    }

    // 从双向链表中删除节点
    // 1、对于双向链表，我们可以直接找到要删除的节点
    // 2、找到后，自我删除即可
    public void del(int no){

        // 判断为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空！无法删除");
            return;
        }

        // 辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        // 标志是否找到待删除节点
        boolean flag = false;

        while (true){
            // 已经到链表的最后节点的next
            if (temp.next == null){
                break;
            }
            if (temp.no == no){
                // 找到待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            // temp后移，遍历
            temp = temp.next;
        }
        // 判断flag
        if(flag){
            // 可以删除
            temp.pre.next = temp.next;

            // 防止是删除最后一个
            if (temp.next != null){
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.println("找不到要删除的" + no + "节点");
        }
    }
}

// 定义一个HeroNode类，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickName;
    // 指向下一个节点
    public HeroNode2 next;
    // 指向上一个节点
    public HeroNode2 pre;

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

    // 为了显示方便，我们重写toString方法

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

}