数据结构与算法学习笔记——数据结构（三）：双向链表

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我是靠谱客的博主洁净小白菜，最近开发中收集的这篇文章主要介绍数据结构与算法学习笔记——数据结构（三）：双向链表，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1、介绍

在单链表中，有一个数据域，还有一个指针域，数据域用来存储相关数据，而指针域则负责链表之间的“联系”。而在双向链表中，我们需要有两个指针域，一个负责向后连接，一个负责向前连接。

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者向后查找。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，所以前面我们单链表删除时节点，总是找到 temp,temp 是待删除节点的前一个节点

2、思路分析

双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路：

1）遍历和单链表一样，只是可以向前，也可以向后查找

2）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.next = newHeroNode newHeroNode.pre = temp;

3）修改思路和原来的单向链表一样.

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

3、代码实现

package com.czq.datastructure;

/**
 * 双向链表
 *
 * @author czq
 * @date 2020/08/17
 */
public class DoubleLinkedList {

    //先初始化一个头节点,头节点不要动,不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    // 添加一个节点到双向链表的最后
    public void add(HeroNode2 heroNode) {
        // 因为 head 节点不能动，因此需要一个辅助遍历 temp
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            // 如果没有找到最后, 将 temp 后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出 while 循环时，temp 就指向了链表的最后，将最后这个节点的 next 指向新的节点，并将这个节点的 pre 指向 temp
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    //添加一个节点到双向链表，要考虑编号顺序,根据编号将节点插入到指定位置
    //1. 找到当前链表的最后节点，2. 判断是否有这个编号节点，3.将这个节点的插入到找到的这个位置
    public void addByOrder(HeroNode2 heroNode) {
        //辅助变量 temp
        HeroNode2 temp = head;
        // flag 标志添加的编号是否存在
        boolean flag = false;
        while (temp.next != null) {
            //位置找到，就在 temp 的后面插入
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) {
                //说明需要添加的 heroNode 的编号已然存在
                flag = true;
                break;
            }
            //后移，遍历当前链表
            temp = temp.next;
        }
        //判断 flag 的值，编号是否存在
        if (flag) {
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入n", heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中, temp 的后面
            // 将新节点的 next 指向 temp 的 next 节点
            heroNode.next = temp.next;
            //将新节点的 pre 指向temp
            heroNode.pre = temp;
            //将 temp 原先的 next 节点的 pre 指向新节点
            temp.next.pre = heroNode;
            //将 temp 的下一个节点指向新节点
            temp.next = heroNode;
        }
    }

    //删除一个节点,
    // 1.对于双向链表，直接找到要删除的这个节点 2.找到后，自我删除即可
    public void del(int no) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }
        //辅助变量 temp
        HeroNode2 temp = head.next;
        // 标志是否找到待删除节点的
        boolean flag = false;
        while (temp != null) {
            //找到的待删除节点 temp
            if (temp.no == no) {
                flag = true;
                break;
            }
            //temp 后移，遍历
            temp = temp.next;
        }
        //判断 flag，是否找到需要删除的节点
        if (flag) {
            //删除节点
            temp.pre.next = temp.next;
            //如果是最后一个节点，就不需要执行下面这句话，否则出现空指针
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("要删除的 %d  节点不存在n", no);
        }
    }

    //修改一个节点的内容,双向链表的节点内容修改和单向链表一样
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //辅助变量 temp
        HeroNode2 temp = head.next;
        //表示是否找到该节点
        boolean flag = false;
        while (temp != null) {
            //找到对应no的节点
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                flag = true;
                break;
            }
            //temp 后移，遍历
            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 {
            // 没有找到
            System.out.printf("没有找到 编号 %d  的节点，不能修改n", newHeroNode.no);
        }
    }

    //遍历双向链表，显示链表
    public void list() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 因为头节点，不能动，因此需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (temp != null) {
            // 输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            // 将 temp 后移
            temp = temp.next;
        }
    }

}

// 定义 HeroNode2，每个 HeroNode2 对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next; // 指向下一个节点, 默认为 null
    public HeroNode2 pre; // 指向前一个节点, 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 + "]";
    }

}