数据结构与算法-双向链表

Java高级系列文章前言

本文章涉及到数据结构与算法的知识，该知识属于Java高级阶段，通常为学习的二阶段，本系列文章涉及到的内容如下（橙色框选内容）：

本文章核心是教学视频，所以属于个人笔记，非商用。

文章结构

标识

本系列文章中记录的数据结构与算法都会多多少少用到一些Java的API，这些API只会一笔带过，主要还是看逻辑思路。

大标题
	小标题
		文本内容和图片内容... 70%/30%
			图片说明（加重）
				逻辑思路和次要说明
			文本说明（普通文本）
				主要说明和补充

内容结构

大标题
	介绍
	英文单词关键字陈列(有时会省略)
		代码块...
	思路引入
		（概率出现小标题）
	思路解析
		（概率出现小标题）
	源码
		代码展示
		图文说明

双向链表

介绍

双向链表可以实现自我删除，在插入数据和删除数据时要比单向列表方便很多，和单列表并没有太大的区别。

英文单词关键字陈列

书写习惯：XxxYyyZzz（Java类驼峰语法）
格式：英文单词 -> 中文翻译 -> 空耳（个人习惯）

pre -> 前 

思路引入

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前后查找，单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点，双向链表则可以自我删除。

思路解析

本质上就是给单链表类增加了一个和next同类型的变量，该变量为pre，pre表示前缀/前面，在双向链表中表示该属性是当前节点的前一个节点，现在一个节点有前节点和后节点的属性，所以就是双向的。

源码

代码展示

package linkedlist;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {

    }
}
//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList{
    //先初始化一个头节点，头节点的数据域不存放数据，头指针指向头节点
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0,"","");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead(){
        return head;
    }
    //添加一个节点到双向链表
    public void add(HeroNode2 heroNode){
        //因为头节点不能动（头结点是一个不存储数据的标记节点，也可以附加链表信息）
        //因此我们需要一个辅助变量 -> temp
        HeroNode2 temp = head;//有个临时节点指向了head
        //遍历链表，找到最后
        while(true){
            //找到链表的最后了
            if(temp.next == null){//说明已经找到最后了
                break;
            }
            //如果没有找到最后，将temp后移为它的下一个节点，依次往后走
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后，并且让新节点的pre指向temp
        //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
        //先定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//表示是否找到该节点
        while(true){
            if(temp == null){
                break;//到链表的最后
            }
            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%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，而不需要找到要删除节点的前一个节点
    //2.找到后，自我删除即可
    public void del(int delNo){
        //判断当前链表是否为空
        if(head.next == null){//空链表
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;//辅助变量(指针) 直接找本身
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除节点
        while(true){
            if(temp == null){//已到链表最后
                break;
            }
            if(temp.no == delNo){
                //找到了待删除节点的前一个节点 temp ，此时temp是要删除节点的前一个节点！
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移才能实现遍历
        }
        //判断flag
        if(flag){//说明找到
            //可以删除
            temp.pre.next = temp.next;//让temp的前一个节点的下一个节点指向temp的下一个节点
            //如果是最后一个节点，就不需要指向下面这句话，否则会空指针异常
            if(temp.next!=null){
                temp.next.pre = temp.pre;//让temp的下一个节点的前一个节点指向temp的前一个节点
            }
        }else{
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在！\n",delNo);
        }
    }
    //遍历双向链表的方法
    //显示链表[遍历]
    public void list(){
        //先判断链表是否为空
        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next后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}
//定义HeroNode，每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2{
    public int no;//编号，No
    public String name;//名字
    public String nickname;//昵称
    public HeroNode2 next;//指向下一个节点，默认为null
    public HeroNode2 pre;//指向前一个节点，默认为null
    //构造器
    public HeroNode2(int heroNo,String heroName,String heroNickName){
        this.no = heroNo;
        this.name = heroName;
        this.nickname = heroNickName;
    }
    //为了显示方便，我们重写toString()方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

图文说明

由于双向链表和单向链表的区别不大，本文章并没有过多介绍。