双向链表详解
目录
一，双向链表的概念及结构
二，双向链表的方法及其实现
2.1 双向链表
2.2 addFirst(int data) - 头插法
2.3 addLast(int data) - 尾插法
2.4 size() - 链表长度
2.5 display() - 打印链表内容
2.6 clear() - 删除链表
2.7 addIndex(int index, int data) - 任意位置插入
2.8 contains(int key) - 链表当中是否有key
2.9 remove(int key) - 删除链表中第一次出现的key
2.10 removeAllKey(int key) - 删除所有值为key的节点
一，双向链表的概念及结构
与单向链表相同，只不过每一个节点中多了一个空间来存储上一个节点的地址，结构如下图所示：
二，双向链表的方法及其实现
2.1 双向链表
链表类的定义及我们接下来要实现的方法，如下代码：
public class LinkedList {
static class ListNode{//节点类 - 因为节点是链表的属性，所以用static来修饰
//节点的成员
public int val;
public ListNode prev;
public ListNode next;
public ListNode(int val){
this.val = val;
}
}
public ListNode head;//头节点 - 不是每个节点都是头节点，它是链表的属性，所以定义在节点类外面
public ListNode last;//尾节点 - 同头节点
//头插法
public void addFirst(int data){}
//尾插法
public void addLast(int data){}
//在任意位置插入，假设第一个节点的下标为0
public void addIndex(int index, int data){}
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key){}
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key){}
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key){}
//得到单链表的长度
public int size(){}
//打印链表内容
public void display(){}
//删除链表
public void clear(){}
}
2.2 addFirst(int data) - 头插法
顾名思义，就是在头节点之前插入一个节点，并将其变成头节点。 如图
但是我们还要注意如果链表当中没有元素的情况，如图：
public void addFirst(int data){
ListNode node = new ListNode(data);//创建一个节点
if(head == null){//无元素的情况
head = node;
last = node;
return;
}
head.prev = node;//1
node.next = head;//2
head = node;//4
}2.3 addLast(int data) - 尾插法
但是我们还要注意如果链表当中没有元素的情况，如图：
public void addLast(int data){
ListNode node = new ListNode(data);
if(head == null){
head = node;
last = node;
return;
}
last.next = node;
node.prev = last;
last = node;
}2.4 size() - 链表长度
遍历链表
public int size(){
ListNode cur = head;//不能直接用head遍历，会改变head节点
int count = 0;
while(cur != null){
cur = cur.next;
count++;
}
return count;
}2.5 display() - 打印链表内容
遍历链表
public void display(){
ListNode cur = head;
while(cur != null){
System.out.print(cur.val + " ");
cur = cur.next;
}
System.out.println();//换行
}2.6 clear() - 删除链表
遍历链表 - 将所有值置为空
public void clear(){
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
ListNode curNext = cur.next;
cur.prev = null;
cur.next = null;
cur = curNext;
}
head = null;
last = null;
}2.7 addIndex(int index, int data) - 任意位置插入
1. 要先判断他输入的下标合不合法
2. 看下标是不是头节点，尾节点，是的话直接调用头插法，尾插法
3. 如图
public void addIndex(int index,int data){
if(index < 0 || index > size()) {
System.out.println("index不合法！");
return;
}
if(index == 0) {
addFirst(data);
return;
}
if(index == size()) {
addLast(data);
return;
}
//cur拿到了index下标的节点的地址
ListNode cur = head;
while (index != 0) {
cur = cur.next;
index--;
}
ListNode node = new ListNode(data);
node.prev = cur.prev;
node.next = cur;
cur.prev.next = node;
cur.prev = node;
}2.8 contains(int key) - 链表当中是否有key
遍历链表
public boolean contains(int key){
ListNode cur = head;
while (cur != null){
if(cur.val == key){
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}2.9 remove(int key) - 删除链表中第一次出现的key
1. 先找到key所在的位置
2. 判断是不是头节点，如果是且不只有一个元素
如果是头节点且只有一个头节点：
3. 再判断是不是尾节点，如果是：
4.是中间节点，如图：
public void remove(int key){
ListNode cur = head;
while(cur != null){
if(cur.val == key){
if(cur == head){
head = head.next;
if(head == null){//只有一个元素
last = null;
}else {//有多个元素
head.prev = null;
}
}else {
if(cur == last){//尾节点
last = last.prev;
last.next = null;
}else {//中间节点
cur.prev.next = cur.next;
cur.next.prev = cur.prev;
}
}
return;
}
cur = cur.next;
}
}2.10 removeAllKey(int key) - 删除所有值为key的节点
与remove方法相同，只不过删除成功后不要return，继续往后遍历：
public void removeAllKey(int key){
ListNode cur = head;
while(cur != null){
if(cur.val == key){
if(cur == head){
head = head.next;
if(head == null){
last = null;
}else {
head.prev = null;
}
}else {
if(cur == last){//尾节点
last = last.prev;
last.next = null;
}else {
cur.prev.next = cur.next;
cur.next.prev = cur.prev;
}
}
//return这里不同
}
cur = cur.next;
}
}