数据结构小白之双向链表

说在前面

之前整理过一篇关于单向链表的资料:https://blog.csdn.net/Lzinner/article/details/94838953,双向链表和单向链表十分类似,所以这一篇有不少东西会借鉴上一篇的内容

单向链表的缺点分析:

1.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去查找
2.单向链表不能进行自我删除,需要借助辅助节点(借助temp 就是待删除节点的前一个节点),而双向链表则可以进行自我删除
3.示意图:
双向链表示意图

关于双向链表的遍历,添加,修改,删除

1.遍历:
*和单向链表一致

 //遍历双向链表的方法
    public void showList() {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点不能动,因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 tempNode = head;
        while (true) {
            //是否到链表的最后
            if (tempNode.next == null) {
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(tempNode.next);
            tempNode = tempNode.next;
        }
    }

2.添加
*先找到单向链表的倒数第二个节点(temp.next==null),然后进行添加

 //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,因此需要一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表
        while (true) {
            //todo HeroNode temp=head if(temp.next==null)
            //当temp为空 说明找到最后了
            if (temp.next == null) {//
                break;
            }
            //未找到 temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时,temp指向了链表的最后
        //关联双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

3.修改节点:
*和单向链表一致

   public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点信息,根据no 编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                //已经遍历结束了
                break;
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                //找到了该节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            //已经找到了
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        } else {
            System.out.printf("没有找到 编号%d 的节点,不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

4.删除节点
*在单向链表中,需要找到待删除节点的前一个节点,才可以通过temp.next=temp.next.next的方法进行删除
*而在双向链表中,只需要找到待删除节点即可,再通过自我删除的方式
自我删除代码

**tempNode.pre.next = tempNode.next;
//有风险
// 如果要删除最后一个节点,就不需要执行下面这句话,否则会出现空指针异常
//tempNote.next=null  tempNote.next.pre
if(tempNode.next!=null){
    tempNode.next.pre = tempNode.pre;
}**
public void deleteNode(int no) {
        if (head.next == null) {
            //链表为空
            System.out.println("链表为空,无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 tempNode = head.next;//辅助节点
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (tempNode == null) {
                System.out.println("遍历结束");
                break;
            }
            if (tempNode.no == no) {
                //找到了该节点
                //进行节点的删除
                flag = true;
                break;
            }
            tempNode = tempNode.next;
        }
        if (flag) {
            //可以删除了
            tempNode.pre.next = tempNode.next;
            //有风险
            // 如果要删除最后一个节点,就不需要执行下面这句话,否则会出现空指针异常
            //tempNote.next=null  tempNote.next.pre
            if (tempNode.next != null) {
                tempNode.next.pre = tempNode.pre;
            }

        } else {
            System.out.printf("没有找到 编号%d 的节点,不能修改\n", no);
        }
    }

双向链表操作的完整代码:

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //双向链表的测试
        System.out.println("开始测试双向链表");
        //先创建节点
        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");

        //创建一个双向链表对象
        DoubleLinkedList doubleLinkedList=new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);
        doubleLinkedList.showList();
        System.out.println("------------------------------------------");
        //修改
        HeroNode2 hero_modify = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
        doubleLinkedList.update(hero_modify);
        System.out.println("修改后的链表");
        doubleLinkedList.showList();
        //测试删除功能
        doubleLinkedList.deleteNode(3);
        System.out.println("删除后的链表");
        doubleLinkedList.showList();
    }
}

class DoubleLinkedList {
    //先初始化一个头节点,不存放具体的数值
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    public void setHead(HeroNode2 head) {
        this.head = head;
    }

    //遍历双向链表的方法
    public void showList() {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点不能动,因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 tempNode = head;
        while (true) {
            //是否到链表的最后
            if (tempNode.next == null) {
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(tempNode.next);
            tempNode = tempNode.next;
        }
    }

    //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,因此需要一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表
        while (true) {
            //todo HeroNode temp=head if(temp.next==null)
            //当temp为空 说明找到最后了
            if (temp.next == null) {//
                break;
            }
            //未找到 temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时,temp指向了链表的最后
        //关联双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    //修改一个节点的内容,双向链表修改节点和单向链表代码一致
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点信息,根据no 编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                //已经遍历结束了
                break;
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                //找到了该节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            //已经找到了
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickName = newHeroNode.nickName;
        } else {
            System.out.printf("没有找到 编号%d 的节点,不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }
    //从双向链表中删除一个节点

    /**
     * 对于双向链表,可以直接找到要删除的这个节点
     * 找到后,自我删除即可
     */
    public void deleteNode(int no) {
        if (head.next == null) {
            //链表为空
            System.out.println("链表为空,无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 tempNode = head.next;//辅助节点
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (tempNode == null) {
                System.out.println("遍历结束");
                break;
            }
            if (tempNode.no == no) {
                //找到了该节点
                //进行节点的删除
                flag = true;
                break;
            }
            tempNode = tempNode.next;
        }
        if (flag) {
            //可以删除了
            tempNode.pre.next = tempNode.next;
            //有风险
            // 如果要删除最后一个节点,就不需要执行下面这句话,否则会出现空指针异常
            //tempNote.next=null  tempNote.next.pre
            if (tempNode.next != null) {
                tempNode.next.pre = tempNode.pre;
            }

        } else {
            System.out.printf("没有找到 编号%d 的节点,不能修改\n", no);
        }
    }

}

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

    //构造器
    public HeroNode2(int hNo, String hName, String hNickName) {
        this.no = hNo;
        this.name = hName;
        this.nickName = hNickName;
    }

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

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