Java-数据结构系列六：双向链表

1.背景介绍：

• 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/向后查找；
• 单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点，而双向链表可以自我删除；
• 分析完成双向链表的遍历、添加、修改、删除；
• 遍历与单向链表一样，可以向前/向后查找；
• 添加，默认添加到最后，或根据编号添加到相应位置；
• 修改与单向链表操作一致；
• 删除，由于是双向链表，可以实现自我删除某个节点，如删除temp，则temp.pre.next=temp.next；temp.next.pre=temp.pre（注意考虑temp是末节点，可能出现空指针异常）。

2.代码实现：

package linkedlist;

public class DoubleLinkedListDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//双向链表的测试
		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 hero6=new HeroNode2(6, "林冲", "豹子头");
		HeroNode2 hero5=new HeroNode2(5, "关胜", "大刀");
		HeroNode2 hero4=new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
		HeroNode2 hero7=new HeroNode2(7, "秦明", "霹雳火");
		HeroNode2 hero8=new HeroNode2(8, "呼延灼", "双鞭");
		DoubleLinkedList doubleLinkedList=new DoubleLinkedList();
		DoubleLinkedList doubleLinkedList2=new DoubleLinkedList();
		
		doubleLinkedList.add(hero7);
		doubleLinkedList.add(hero5);
		doubleLinkedList.add(hero3);
		doubleLinkedList.add(hero1);
		System.out.println("双向链表不排序的测试");
		doubleLinkedList.list();
		
		doubleLinkedList2.addByOrder(hero8);
		doubleLinkedList2.addByOrder(hero4);
		doubleLinkedList2.addByOrder(hero6);
		doubleLinkedList2.addByOrder(hero2);
		System.out.println("双向链表按顺序添加的测试");
		doubleLinkedList2.list();
		
		HeroNode2 newHeroNode=new HeroNode2(5, "关胜利", "大刀头~~");
		doubleLinkedList.update(newHeroNode);
		System.out.println("修改后的链表：");
		doubleLinkedList.list();
		
		doubleLinkedList.delete(1);
		System.out.println("删除后的链表：");
		doubleLinkedList.list();
	}
}

//创建双向链表的类
class DoubleLinkedList{
	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
	public void list() {
		if(head.next==null) {
			System.out.println("链表为空");
			return;
		}
		//头节点head不能改动，需要辅助变量来遍历
		HeroNode2 temp=head.next;
		while(true) {
			if(temp==null) {
				break;
			}
			System.out.println(temp);
			temp=temp.next;
		}
	}
	//添加，按照编号的顺序添加节点到双向链表中
	public void addByOrder(HeroNode2 heroNode2) {
		HeroNode2 temp=head;
		boolean flag=false;//标识要添加的编号是否已存在
		while(true) {
			if(temp.next==null) {
				break;
			}
			if(temp.next.no>heroNode2.no) {//位置找到，在temp的后面插入需要添加的节点
				break;
			}else if(temp.next.no==heroNode2.no) {
				flag=true;
				break;
			}
			temp=temp.next;
		}
		if(flag) {
			System.out.printf("该节点的编号%d已存在，不能加入\n",heroNode2.no);
		}else {
			heroNode2.next=temp.next;
			temp.next=heroNode2;
			heroNode2.pre=temp;
			temp.next.pre=heroNode2;
		}
		
	}
	//添加，默认添加到双向链表的最后
	public void add(HeroNode2 heroNode) {
		HeroNode2 temp=head;
		while(true) {
			if(temp.next==null) {
				break;
			}
			temp=temp.next;
		}
		temp.next=heroNode;
		heroNode.pre=temp;
	}
	//修改双向链表的节点
	public void update(HeroNode2 newhHeroNode) {
		if(head.next==null) {
			System.out.println("双向链表为空");
			return;
		}
		HeroNode2 temp=head.next;
		boolean flag=false;
		while(true) {
			if(temp==null) {
				break;//表示已经完成遍历
			}
			if(temp.no==newhHeroNode.no) {
				flag=true;
				break;
			}
			temp=temp.next;
		}
		if(flag) {
			temp.name=newhHeroNode.name;
			temp.nickname=newhHeroNode.nickname;
		}else {
			System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能修改\n",newhHeroNode.no);
		}
	}
	//删除双向链表中的节点
	public void delete(int no) {
		if(head.next==null) {
			System.out.println("双向链表为空，无法删除");
		}
		HeroNode2 temp=head.next;
		boolean flag=false;
		while(true) {
			if(temp==null) {
				break;
			}
			if(temp.no==no) {//已经找到链表的最后的节点的下一个
				flag=true;
				break;
			}
			temp=temp.next;
		}
		if(flag=true) {
			temp.pre.next=temp.next;
			//如果删除的是最后一个节点，不需要执行下面这句话，否则报空指针异常
			if(temp.next!=null) {
				temp.next.pre=temp.pre;
			}
		}else {
			System.out.printf("没有找到编号为%d的节点，不能删除\n",no);
		}
	}
}

//定义节点类，HeroNode2
class HeroNode2{
	public int no;
	public String name;
	public String nickname;
	public HeroNode2 next;
	public HeroNode2 pre;
	public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
		super();
		this.no = no;
		this.name = name;
		this.nickname = nickname;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "HeroNode2 [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
	}
}