基于java的数据结构学习手记9--双向链表

最新推荐文章于 2023-11-10 16:41:15 发布

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#数据结构 #java #null #list #string

本文介绍了双向链表的基本概念及其实现方式，包括插入、删除等操作，并通过具体示例展示了双向链表的前后遍历过程。

今天要实现的是双向链表，其优点在什么地方呢？传统链表的一个问题是沿着链表的反向遍历是和困难的。双向链表具备这个能力，允许向前和向后遍历，其秘密在于每个链结点有两个指向其他链接点的引用，而不是一个。

它的缺点是每次插入删除一个链结点的时候，要处理四个链结点的引用，而不是两个。两个连接前一个结点，2个连接后一结点。而且占用空间也大了一些。

具体的删除，插入过程就是对4个链接点引用的处理过程，内容有些繁琐，结合图像并且自己在纸上手画一下处理的过程会更好理解。下面显示的是加上注释的代码。对各个重要类变量函数都有说明。

链节点 Link:

Code:

package DoublyLinklist;
public class Link {
public int iData;
public Link previous;
public Link next;
//......................................................
public Link(int d)
{
iData=d;
}
//......................................................
public void displayLink()
{
System.out.print(iData+" ");
}
//......................................................
}

双向链表类DoublyLinkedList

Code:

package DoublyLinklist;
public class DoublyLinkedList
{
private Link first;
private Link last;
//......................................................
public DoublyLinkedList()//constructor
{
first=null;
last=null;
}
//......................................................
public boolean isEmpty()//true is list is empty
{return first==null;}
//......................................................
public void insertFirst(int d)
{
Link newLink=new Link(d);//产生一个Link对象
if(isEmpty())last=newLink;//如果链表空，newlink也为last节点
else
first.previous=newLink;//非空，把newlink<--old first（这个是指向）
newLink.next=first; //newlink-->old first(这个是指向)
first=newLink;//first==>newlink(这个是等同)
}
//......................................................
public void insertLast(int d)//在链表尾插入
{
Link newLink=new Link(d);
if(isEmpty())first=newLink;//考虑空的情况
else
{
last.next=newLink; //last-->newlink
newLink.previous=last;//last<--newlink
}
last=newLink;//last<==newlink
}
//......................................................
public Link deleteFirst()//删除首节点
{
Link temp=first;
if(first.next==null)last=null;//考虑链表只有一个节点情况
else
first.next.previous=null;//非空则断绝old first与删除后链表的联系
first=first.next;//首节点后移
return temp;//返回删除节点
}
//......................................................
public Link deleteLast()// 删除末节点
{
Link temp=last;
if(first.next==null)first=null;//考虑链表只有一个节点情况
else
last.previous.next=null;//非空则断绝old last与删除后链表的联系
last=last.previous;//末节点前移
return temp;//返回删除节点
}
//......................................................
public boolean insertAfter(int key,int d) //查找链表中的值等于key的节点，在其后面插入数据d
{
Link current=first;//current"指针"指向first
while(current.iData!=key)//匹配循环条件
{
current=current.next;
if(current==null)return false;//扫描完整个链表无匹配返回false
}
Link newLink=new Link(d);//新的节点对象
if(current==last)//如果链表最后一个节点匹配key
{
newLink.next=null;//解决newlink的向后的指向
last=newLink; //
}
else
{
newLink.next=current.next;//
current.next.previous=newLink;//一般情况下的newlink跟后一个节点之间的依赖关系
}
current.next=newLink;//newlink和前一个节点的依赖关系建立
newLink.previous=current;//
return true;
}
//......................................................
public Link deleteKey(int d)
{
Link current=first;
while(current.iData!=d)
{
current=current.next;
if(current==null)return null;
}
if(current==first)
first.next.previous=null;//考虑删除节点后向前依赖关系问题，首节点是特例
else //
current.next.previous=current.previous;
if(current==last)
last.previous.next=null;//考虑删除节点后向后依赖关系问题，末节点为特例
else //
current.previous.next=current.next;
return current;
}
//......................................................
public void displayForward()
{
System.out.print("List(first-->last):");
Link current=first;
while(current!=null)
{
current.displayLink();
current=current.next;
}
System.out.println("");
}
//......................................................
public void displayBackward()
{
System.out.print("List(last-->first):");
Link current=last;
while(current!=null)
{
current.displayLink();
current=current.previous;
}
System.out.println("");
}
}

应用类

Code:

package DoublyLinklist;
public class DoublyLinkedApp {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
DoublyLinkedList theList=new DoublyLinkedList();
theList.insertFirst(22);
theList.insertFirst(44);
theList.insertFirst(66);
theList.insertLast(11);
theList.insertLast(33);
theList.insertLast(55);
theList.displayForward();
theList.displayBackward();
theList.deleteFirst();
theList.deleteLast();
theList.deleteKey(11);
theList.displayForward();
theList.insertAfter(22, 77);
theList.insertAfter(33, 88);
theList.displayForward();
}
}

结果显示：

Code:

List(first-->last):66 44 22 11 33 55
List(last-->first):55 33 11 22 44 66
List(first-->last):44 22 33
List(first-->last):44 22 77 33 88