Java学习——数据结构——双向链表

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双向链表的操作分析和实现
使用带 head 头的双向链表实现
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，所以前面单链表删除结点时，总是找到 temp,temp 是待删除节点的前一个节点.
3. 分析了双向链表如何完成遍历，添加，修改和删除的思路
   
   对上图的说明:
   1、分析 双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路
   2、遍历 方和 单链表一样，只是可以向前，也可以向后查找
   3、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 = newNode
   (3) newNode.pre = temp;
   4、修改 思路和 原来的单向链表一样.
   5、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;

package com.LinkList;

//定义结点类
class Node2{
    public int number;
    public String name;
    public String nickName;
    public Node2 next;//指向下一个结点
    public Node2 pre;//指向前一个结点

    //构造函数
    public Node2(int number, String name, String nickName) {
        this.number = number;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }

    //为了显示方法，重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "number=" + number +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickName='" + nickName + '\'' +
                '}';
    }
}

//定义双向链表类
class DoubleLinkList{
    //先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
    Node2 head = new Node2(0,"","");

    public Node2 getHead() {
        return head;
    }

    //显示链表
    public void showList(){
        //判断链表是否为空
        if (isLinkListNull(head)){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp
        Node2 temp = head.next;
        while (true){
            //判断是否到链表最后
            if (temp == null) break;
            //如果没有到最后, 将输出temp信息
            System.out.println(temp);
            //temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }

    //判断链表是否到尾部
    public boolean isLinkListNull(Node2 node) {
        if (node.next == null) return true;
        return false;
    }

    //按添加顺序添加节点到双向链表
    public void add(Node2 newNode){
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp
        Node2 temp = head;
        //找到当前链表的最后节点
        while (true){
            //找到链表的最后
            if (isLinkListNull(temp)) break;
            //如果没有到最后, 将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        temp.next = newNode;
        newNode.pre = temp;
    }

    //修改结点信息
    public void update(Node2 newNode){
        //根据newNode的number来修改
        //判断是否为空
        if (isLinkListNull(head)) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的结点编号
        Node2 temp = head.next;//定义辅助结点
        boolean flag = false;//表示是否找到该节点
        while (true){
            if (temp == null) break;//遍历完该链表，找不到
            if (temp.number == newNode.number){
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移
        }
        //根据flag判断是否找到
        if (flag){
            temp.name = newNode.name;
            temp.nickName = newNode.nickName;
        }else {
            System.out.println("没有找到" + newNode.name + "号结点");
        }
    }

    //删除节点
    public void delete(int number){
        //判断链表是否为空
        if (isLinkListNull(head)){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        Node2 temp = head.next;//定义辅助结点
        boolean flag = false;//标志是否找到
        while (true){
            if (temp == null) break;//已经到链表的最后
            if (temp.number == number){//找到结点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移
        }
        //判断是否找到结点
        if (flag){//可以删除
                temp.pre.next = temp.next;
            if (temp.next != null) {//防止temp是最后一个结点出现空指针异常
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        }else {
            System.out.printf("不存在%d号结点",number);
        }
    }
}

public class DoubleLinkListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建结点
        Node2 node1 = new Node2(1,"1.1","1.1");
        Node2 node2 = new Node2(2,"2.1","2.1");
        Node2 node3 = new Node2(3,"3.1","3.1");
        Node2 node4 = new Node2(4,"4.1","4.1");
        //创建双向链表
        DoubleLinkList doubleLinkList = new DoubleLinkList();
        //添加结点
        doubleLinkList.add(node1);
        doubleLinkList.add(node2);
        doubleLinkList.add(node3);
        doubleLinkList.add(node4);
        doubleLinkList.showList();
        Node2 node5 = new Node2(4,"4.2","4.2");
        doubleLinkList.update(node5);
        doubleLinkList.showList();
        doubleLinkList.delete(4);
        doubleLinkList.showList();
    }
}