双向链表应用实例

阳光穿透心脏的1/2处 2024-03-27 10:43 73阅读 0赞

1.双向链表的操作分析和实现

使用带 head 头的双向链表实现 –水浒英雄排行榜

管理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查找。
2.  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(认真体会).
3.  分析了双向链表如何完成遍历，添加，修改和删除的思路

![在这里插入图片描述][68f3b6696edf455ba79ac259e71014ca.png]

对上图的说明:  
分析 双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路===》代码实现

1.  遍历 方和 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)  
    (1) 先找到双向链表的最后这个节点  
    (2) temp.next = newHeroNode  
    (3) newHeroNode.pre = temp;
3.  修改 思路和 原来的单向链表一样. 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

双向链表的代码实现:

public class DoubleLinkedListDome {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		// 测试
    		System.out.println("双向链表的测试");
    		// 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.list();
    
    		// 修改测试
    		HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
    		doubleLinkedList.update(newHeroNode);
    		System.out.println("修改后的链表情况");
    		doubleLinkedList.list();
    
    		// 删除
    		doubleLinkedList.del(3);
    		System.out.println("删除后的链表情况");
    		doubleLinkedList.list();
    	}
    
    }
    
    //创建一个双向链表
    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;
    	}
    
    	// 遍历双向链表的方法
    	// 显示链表[遍历]
    	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，因此我们需要一个辅助变量来遍历
    		HeroNode2 temp = head.next;
    		while (true) {
    			if (temp == null) {
    				break;
    			}
    			// 输出节点的信息
    			System.out.println(temp);
    			temp = temp.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，因此我们需要一个辅助遍历
    		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
    		// 形成一个双向链表
    		temp.next = heroNode;
    		heroNode.pre = temp;
    
    	}
    
    	// 修改一个节点的内容，
    	public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
    		// 判断是否空
    		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;
    		boolean flag = false; // 表示是否找到该节点
    		while (true) {
    			if (temp == null) {
    				break; // 已经遍历完链表
    			}
    			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 { // 没有找到
    			System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
    		}
    	}
    
    	// 从双向链表删除一个节点
    	// 对于双向链表，我们可以直接找到要删除的节点
    	// 找到后自我删除即可
    	public void del(int no) {
    
    		// 判断当前链表是否为空
    		if (head.next == null) {
    			System.out.println("链表为空，无法删除");
    			return;
    		}
    
    		HeroNode2 temp = head.next; // 辅助指针
    		boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
    		while (true) {
    			if (temp == null) { // 已经到链表的最后
    				break;
    			}
    			if (temp.no == no) {
    				// 找到的待删除节点的前一个节点 temp
    				flag = true;
    				break;
    			}
    			temp = temp.next; // temp 后移，遍历
    		}
    		// 判断 flag
    		if (flag) { // 找到
    			// 可以删除
    			// temp.next = temp.next.next;
    			temp.pre.next = temp.next;
    			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);
    		}
    
    	}
    
    }
    
    //定义HeroNode2，每个HeroNode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null
    	// 构造器
    
    	public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
    		this.no = no;
    		this.name = name;
    		this.nickname = nickname;
    	}
    
    	// 为了显示方法，我们重新 toString
    	@Override
    	public String toString() {
    		return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    	}
    }

[68f3b6696edf455ba79ac259e71014ca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/118c6ad5f8b640059aa1978b69fff0e4.png