对比单链表与双链表及用java实现双向链表的增删改查
一、双向链表与单链表对比
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节点时，总是找到 temp, temp 是待删除节点的前一个节点。
二、双向链表图示
三、编写java代码实现双向链表的增删改查
3.1 应用案例
使用双向链表实现 – 水浒英雄排行榜管理完成对英雄人物的增删改查操作。
3.2 编写HeroNode2类
package point6;
/**
* @description: 定义节点类，每一个对象就是一个节点
* @author: hyr
* @time: 2020/1/19 9:44
*/
public 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; // 指向上一个节点，默认为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，重写toString方法
@Override
public String toString() {
return "HeroNode2{" +
"no=" + no +
", name='" + name + '\'' +
", nickname='" + nickname + '\'' +
'}';
}
}
3.3 编写DoubleLinkedList类
package point6;
/**
* @description: 创建一个双向链表的类
* @author: hyr
* @time: 2020/1/19 9:48
*/
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;
}
// 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，因此我们需要一个辅助变量来遍历
HeroNode2 temp = head.next;
while (true) {
// 判断是否到链表最后
if (temp == null) {
break;
}
// 输出节点的信息
System.out.println(temp);
// 将temp后移
temp = temp.next;
}
}
// 添加一个节点到双向链表的最后
public void add(HeroNode2 heroNode) {
// 因为头节点不能动，因此我们需要一个辅助变量temp
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，将temp后移
temp = temp.next;
}
// 当退出循环时，temp就指向了链表的最后
// 形成一个双向链表
temp.next = heroNode;
heroNode.pre = temp;
}
// 按照顺序添加
public void add1(HeroNode2 heroNode) {
// 因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
// 因为单链表，因为我们找的 temp 是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
HeroNode2 temp = head;
// 标志添加的编号是否存在，默认为false
boolean flag = false;
while (true) {
// 说明 temp 已经在链表的最后
if (temp.next == null) {
break;
}
// 位置找到，就在 temp 的后面插入
if (temp.next.no > heroNode.no) {
break;
}
// 说明希望添加的 heroNode 的编号已然存在
else if (temp.next.no == heroNode.no) {
//说明编号存在
flag = true;
break;
}
// 后移，遍历当前链表
temp = temp.next;
}
// 判断 flag 的值
// 不能添加，说明编号存在
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
// 这里需要判断一下是不是最后一个节点，需要不同的操作。
if (temp.next != null) {
heroNode.next = temp.next;
heroNode.next.pre = heroNode;
}
temp.next = heroNode;
heroNode.pre = temp;
}
}
// 修改一个节点的内容，可以看到双向链表的节点内容修改和单向链表一样
// 只是节点类型修改为HeroNode2
public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
// 判断是否为空
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 {
System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
}
}
// 从双向链表中删除一个节点
// 说明
// 1、对于双向链表，我们可以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) {
// 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; // 辅助变量
boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点
while (true) {
if (temp == null) {
// 已经到了链表的最后
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.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);
}
}
}
3.4 编写测试类DoubleLinkedDemo
package point6;
/**
* @description: 使用双向链表完成对水浒英雄榜的增删改查
* @author: hyr
* @time: 2020/1/19 18:25
*/
public class DoubleLinkedDemo {
public static void main(String[] args) {
// 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
DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
// // 1、按照no順序向双向链表中增添数据
// doubleLinkedList.add1(hero1);
// doubleLinkedList.add1(hero2);
// doubleLinkedList.add1(hero3);
// doubleLinkedList.add1(hero4);
// // 查看一下双向链表中的数据
// System.out.println("增添完数据后的双向链表为：");
// doubleLinkedList.list();
// System.out.println();
// 2、按照no順序向双向链表中增添数据
doubleLinkedList.add1(hero1);
doubleLinkedList.add1(hero3);
doubleLinkedList.add1(hero2);
doubleLinkedList.add1(hero4);
// 查看一下双向链表中的数据
System.out.println("增添完数据后的双向链表为：");
doubleLinkedList.list();
System.out.println();
// 3、修改
HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4,"鲁智深", "花和尚");
doubleLinkedList.update(newHeroNode);
System.out.println("修改后的双向链表为：");
doubleLinkedList.list();
System.out.println();
// 4、删除
doubleLinkedList.del(3);
System.out.println("删除后的链表情况为：");
doubleLinkedList.list();
}
}
3.5 运行结果
增添完数据后的双向链表为：
HeroNode2{
no=1, name='宋江', nickname='及时雨'}
HeroNode2{
no=2, name='卢俊义', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{
no=3, name='吴用', nickname='智多星'}
HeroNode2{
no=4, name='林冲', nickname='豹子头'}
修改后的双向链表为：
HeroNode2{
no=1, name='宋江', nickname='及时雨'}
HeroNode2{
no=2, name='卢俊义', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{
no=3, name='吴用', nickname='智多星'}
HeroNode2{
no=4, name='鲁智深', nickname='花和尚'}
删除后的链表情况为：
HeroNode2{
no=1, name='宋江', nickname='及时雨'}
HeroNode2{
no=2, name='卢俊义', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{
no=4, name='鲁智深', nickname='花和尚'}