java数据结构实现双向链表功能

双向链表实现

双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。

注意：在操作双向链表时，不要去移动指向前驱节点和后继节点的指针，而是重新定义指向头尾的指针进行移动。*

环境

IDEA

自定义操作接口

双向链表。

public interface MyList {
    void add(E node);
    E get(int index);
    E remove(int index);
    int size();
}

实现类

public class MyDoublyLinkList implements MyList {

    /**
     * 定义双向链表节点
     */
    class Node {
        Node prev;
        E item;
        Node next;

        public Node(Node prev, E item, Node next) {
            this.prev = prev;
            this.item = item;
            this.next = next;
        }
    }

    private Node head;
    private Node tail;
    private int size;

    /**
     * 将节点添加到尾部
     *
     * @param item
     * @return
     */
    @Override
    public void add(E item) {
        this.linkLast(item);
    }

    /**
     * 添加一个元素到尾部
     *
     * @param e
     */
    private void linkLast(E e) {
        //获取tail
        Node node = this.tail;
        //创建一个node
        Node newNode = new Node<>(node, e, null);
        this.tail = newNode;
        if (node == null)
            this.head = newNode;
        else
            node.next = newNode;
        size++;
    }

    /**
     * 获取指定位置元素
     * @param index
     * @return
     */

    @Override
    public E get(int index) {
        //校验index是否合法
        checkIndex(index);
        //获取index元素
        return getNode(index).item;
    }

    /**
     * 校验index合法性
     *
     * @param index
     */
    private void checkIndex(int index) {
        if (!(index >= 0 && index < this.size))
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("index out of bounds,index:%s,size:%s", index, this.size));
    }

    /**
     * 获取node
     *
     * @param index
     * @return
     */
    private Node getNode(int index) {
        if (index > (size >> 1)) {
            Node node = this.tail;
            //从tail向前遍历
            for (int i = size - 1; i > index; i--) {
                node = node.prev;
            }
            return node;
        } else {
            //从head向后遍历
            Node node = this.head;
            for (int i = 0; i < index; i++) {
                node = node.next;
            }
            return node;
        }
    }

    /**
     * 删除指定位置元素
     *
     * @param index
     * @return
     */
    @Override
    public E remove(int index) {
        //判断index合法性
        this.checkIndex(index);
        Node node = getNode(index);
        E e = node.item;
        //判断是否为头节点
        if (node.prev == null) {
            this.head = node.next;
        } else {
            node.prev.next = node.next;
            node.prev = null;
        }
        //判断是否为尾节点
        if (node.next == null) {
            this.tail = node.next;
        } else {
            node.next.prev = node.prev;
            node.next = null;
        }
        node.item = null;
        size--;
        return e;
    }

    /**
     * 获取链表长度
     *
     * @return
     */
    @Override
    public int size() {
        return this.size;
    }
}

测试方法

public static void main(String[] args) {
        MyList stringMyList = new MyDoublyLinkList<>();
        System.out.println(stringMyList.size());
        stringMyList.add("a");
        stringMyList.add("b");
        stringMyList.add("c");
        stringMyList.add("d");
        System.out.println(stringMyList.size());
        String re = stringMyList.remove(1);
        System.out.println(re);
        for (int i = 0; i < stringMyList.size(); i++) {
            System.out.println(stringMyList.get(i));
        }
    }

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