【数据结构(三)】双向链表（2）

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1. 基本概念

管理单向链表的缺点分析:

    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时节点，总是找到 temp（temp 是待删除节点的前一个节点）。

双向链表示意图：

2. 管理双向链表的思路

一、遍历：

    和单向链表一样，可以向前，也可以向后查找。

二、添加：

默认添加到双向链表的最后

    ①先找到链表的最后一个节点
    ②temp.next = newHeroNode
    ③newHeroNode.pre = temp

三、修改：

思路和原理与单向链表一样

四、删除：

因为是双向链表，因此，可以实现自我删除某个节点

    ①直接找到要删除的这个节点，比如temp
    ②temp.pre.next = temp.next
    ③temp.next.pre = temp.pre

3. 代码实现

package Linkedlist;

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

        //创建一个双向链表对象
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);

        //输出
        doubleLinkedList.list();

        //修改
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表情况");
        doubleLinkedList.list();

        //删除
        doubleLinkedList.del(3);

        System.out.println("删除后的链表情况");
        doubleLinkedList.list();
        
    }
}

//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList {
    //先初始化一个头节点，头节点不要动，不存放具体数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead(){
        return head;
    }

    //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，每个HeroNode对象就是一个节点
        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。（不后移就成了死循环，一定小心）
            temp = temp.next;            
        }
    }    

    //添加一个节点到双向链表的最后
    public void add (HeroNode2 heroNode){

        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp
        HeroNode2 temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (true) {
            //找到链表最后
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没有找到 最后，将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while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;
    }

    //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
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
    //判断是否空
        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 {  //没有找到
                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
    //2. 找到后，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;
        boolean flag =false;//标识是否找到待删除的节点
        while(true){
            if(temp == null){//已经到链表的最后节点的next
                break;
            }
            if(temp.no == no){
            //找到的待刪除节点的前一个节点temp
            flag = true;
            break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移
        }
        //判断flag
        if(flag){//找到
            //可以删除
            // temp.next = temp.next.next;//单向链表
            temp.pre.next = temp.next;
            //问题：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;
            }
            temp.next.pre = temp.pre;

        }else{
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
        }

    }    


}

//定义一个 HeroNode2，每个 HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next;//指向下一个节点，默认null
    public HeroNode2 pre;//指向前一个节点，默认null

    //构造器
    public HeroNode2(int No, String Name, String Nickname){
        this.no = No;
        this.name = Name;
        this.nickname = Nickname;
    }

    //为了显示方便，我们重写toString
    @Override
    public String toString() {
        // return "HeroNode [no = " + no + ", name = " + name + ", nickname = " + nickname + ", next = " + next + "]";
        return "HeroNode [no = " + no + ", name = " + name + ", nickname = " + nickname + "]";
    }
}

运行结果：

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课后作业：
双向链表的第二种添加方式,按照编号顺序 [示意图]按照单链表的顺序添加，稍作修改即可.