1. 单向链表的缺点
前面我们学习了单向链表。虽然有了单向链表，但在解决某些实际问题时，单向链表的执行效率并不高
例如，若实际问题中需要频繁地查找某个节点的前驱节点，使用单向链表存储数据显然没有优势
因为单向链表的强项是从前往后查找目标元素，不擅长从后往前查找元素。所以就有了双向链表
2. 双向链表的介绍
双向链表是一种复杂类型的链表，它的节点包含指向数列中前一个节点和下一个节点的指针
双向链表每个节点包含data域、pre域(指向上一个节点)、next域(指向下一个节点)。所以双向链表可以向前或向后查找
双向链表可以双向遍历，既可以从头遍历到尾，也可以从尾遍历到头，有效解决了单向链表的缺点
实际开发中双向链表应用比单向链表多，但是实现较困难。我们下面来看下双向链表的简单实现
3. 带head头的双向链表实现
实现对双向链表的增加节点、删除节点、修改节点、查询节点操作
双向链表各方法说明：
- add：向双向链表最后添加一个节点。添加方式和单向链表的区别在于，需要将新节点的pre指向双向链表最后的节点
- show：遍历显示链表所有节点的数据。遍历方式和单向链表一样
- update：通过新节点的id，去更新双向链表中对应id的节点的数据。更新方式和单向链表一样
- deleteById：根据id删除双向链表中的节点。和单向链表删除节点相比，除了修改删除节点前一个节点的next，还要修改删除节点后一个节点的pre
双向链表的实现：
public class DoubleLinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 先创建节点
Node node1 = new Node(1, "node1");
Node node2 = new Node(2, "node2");
// 创建双向链表
DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
// 添加节点到双向链表
doubleLinkedList.add(node1);
doubleLinkedList.add(node2);
// 更新id = 2的节点
Node newNode2 = new Node(2, "newNode2");
doubleLinkedList.update(newNode2);
// 删除id = 1的节点
doubleLinkedList.deleteById(1);
// 查看双向链表所有节点数据
doubleLinkedList.show();
}
}
class DoubleLinkedList {
// 初始化一个head节点
private Node headNode = new Node(0, "");
// 先找到双向链表的最后一个节点(最后一个节点的next为null)，然后将next指向新节点，新节点的pre指向最后一个节点
public void add(Node node) {
Node tmpNode = this.headNode;
while (true) {
// 如果找到最后一个节点，则添加新节点
if (tmpNode.next == null) {
// 形成双向链表
tmpNode.next = node;
node.pre = tmpNode;
break;
} else {
// 如果没有找到最后一个节点，则循环处理后面的节点
tmpNode = tmpNode.next;
}
}
}
// 通过新节点的id，去更新双向链表中对应id的节点的数据
public void update(Node node) {
Node tmpNode = this.headNode;
while (true) {
// 如果没有下一个节点，则表示未找到，不能更新
if (tmpNode.next == null) {
System.out.println("双向链表没有该节点的id，不能更新");
break;
// 如果找到了，则进行更新
} else if (tmpNode.next.id == node.id) {
tmpNode.next.name = node.name;
break;
// 否则，循环处理下一个节点
} else {
tmpNode = tmpNode.next;
}
}
}
// 根据id删除双向链表中的节点
public void deleteById(int id) {
Node tmpNode = this.headNode;
while (true) {
// 如果没有下一个节点，则表示为找到要删除的节点
if (tmpNode.next == null) {
System.out.println("未找到要删除的节点");
break;
// 如果找到要删除的节点，则进行删除
} else if (tmpNode.next.id == id) {
//被删除的节点没有被引用，会被自动垃圾回收
tmpNode.next = tmpNode.next.next;
// 可能删除的是最后一个节点，此时的tmpNode.next为null
if (tmpNode.next != null) {
tmpNode.next.pre = tmpNode;
}
break;
// 否则，循环处理后面的节点
} else {
tmpNode = tmpNode.next;
}
}
}
// 遍历显示链表的数据
public void show() {
if (this.headNode.next == null) {
System.out.println("链表为空, 不能显示数据");
return;
}
// 定义一个临时变量，指向当前要显示数据的节点
Node tempNode = this.headNode.next;
while (true) {
// 如果为null，则跳出循环
if (tempNode == null) {
break;
} else {
// 输出当前节点的数据
System.out.println(tempNode);
// 然后循环处理后面的节点
tempNode = tempNode.next;
}
}
}
}
// 每个Node对象就是一个节点
class Node {
public int id;
public String name;
// 指向下一个节点
public Node next;
// 指向上一个节点
public Node pre;
public Node(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Node [id = " + id + ", name = " + name + "]";
}
}
运行程序，结果如下：
Node [id = 2, name = newNode2]