文章目录

  • 直奔主题：单向链表 和 双向链表 的 数据结构（下面是不带头的）
    • 节点删除，双向链表不需要借助前驱节点
      • 先来看单向链表是怎么来删除节点的
  • 废话不多说，实战中学习
    • 模拟实现双向链表（不带头）
      • 对双向列表的节点，进行抽象 ，写出一个类
      • 而对于 双向链表抽象出的类，它必须具有两个属性 head（头节点） 和 last（尾结点）
      • 因为 我们已经有了单链表的基础，所以一些简单功能我就直接放上来
        • display 打印val值 功能
        • contains 功能 - 确认是包含指定val数据
        • size - 得到双向链表的长度
      • remove 删除 指定key值的节点（这里应该是布尔类型，但是我为了方便 就 void 的了，影响不大）
      • removeAll -删除所有值为key的节点 就是 把 remove 中 那个 if 包裹的 return 删掉 就可以了
      • clear - 清空 链表节点
  • 直至双向链表的所有功能就都实现了，随后附上整体程序（附赠带头的双向链表）

博主突然记起来了！好像还漏一个双向链表没有写博客，今天就给大家补上。

建议先看 这篇文章 顺序表 和 链表 - 单向链表部分 ,再来看这篇双向，本篇文章可能相对粗略，所以建议你们先看单向链表的文章，有助于你们理解，

 

直奔主题：单向链表 和 双向链表 的 数据结构（下面是不带头的）

双向链表 和 单向链表的区别，就在于 双向 比 单向 多个 一个前驱地址。而且 你会发现 正因为有了前驱地址，所以所以这个链表，它有两种走向，这也是这个链表为什么叫做双向链表的原因之一。

 

双向链表的好处

节点删除，双向链表不需要借助前驱节点

先来看单向链表是怎么来删除节点的

总结：

   单向链表在删除一个节点的时候，需要借助前驱节点，才能删除。

 

再来看双向的

 

废话不多说，实战中学习

模拟实现双向链表（不带头）

对双向列表的节点，进行抽象 ，写出一个类

 

而对于 双向链表抽象出的类，它必须具有两个属性 head（头节点） 和 last（尾结点）

 

因为 我们已经有了单链表的基础，所以一些简单功能我就直接放上来

display 打印val值 功能

public void display() {
 
//和单链表的打印方式是一样
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
 
            System.out.print(cur.val +" ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }

 

contains 功能 - 确认是包含指定val数据

public boolean contains(int key) {
 
        ListNode cur = this.head;
        while (cur != null) {
 
            if (cur.val == key) {
 
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }

 

size - 得到双向链表的长度

public int size() {
 
    int count = 0;
    ListNode cur = this.head;
    while (cur != null) {
 
        count++;
        cur = cur.next;
    }
    return count;
}

 

public void addFirst(int data) {
 
    ListNode node = new ListNode(data);
    if (this.head == null) {
 
        this.head = node;
        this.last = node;
    } else {
 
        node.next = this.head;
        this.head.prev = node;
        this.head = node;
    }
}

 ###尾插法

public void addLast(int data) {
 
    ListNode node = new ListNode(data);
    if (this.head == null) {
 
        this.head = node;
        this.last = node;
        return;
    }
    last.next = node;
    node.prev = last;
    last = node;
}

 

remove 删除 指定key值的节点（这里应该是布尔类型，但是我为了方便 就 void 的了，影响不大）

public void remove(int key) {
 
        if(this.head==null){
 // 链表为空，无节点的情况
            return;// 默认false
        }
        ListNode cur  = this.head;
        while(cur!=null){
 
            if(cur.val==key){
 // 删除成功就 return 结束程序
                if(this.head == cur){
 // 如果第一个节点就是要删除的节点
                    this.head = this.head.next;// head == null
                    if(this.head !=null){
 // 防止空指针异常，也是为了 判断头节点后面是否还有节点
                        this.head.prev = null;
                    }else{
 // 如果只有一个节点，且已经被删除了，也就是说链表中没有节点了，last 置为null
                        this.last = null;
                    }
                } else{
 // 头节点不是要删除的节点
                    cur.prev.next = cur.next;// 如果是 最后一个节点 此时 cur.next ==  null
                    
                    if(cur.next!=null){
 // 确保不是最后一个节点，以防空指针异常
                    // 也就是 中间情况
                        cur.next.prev = cur.prev;
                        
                    }else{
 // 最后一个节点 是 删除的对象
                        this.last = this.last.prev;// 因为已经将新的尾巴节点的next置为null了，所以只需要改变 last的指向
                    }
                }
                return;// 删除成功，ture ，在   if(cur.val==key) 的范围
            }
            cur= cur.next;// cur 代替 head 遍历链表
        }
    }

 

removeAll -删除所有值为key的节点 就是 把 remove 中 那个 if 包裹的 return 删掉 就可以了

public void remove(int key) {
 
        if(this.head==null){
 // 链表为空，无节点的情况
            return;// 默认false
        }
        ListNode cur  = this.head;
        while(cur!=null){
 
            if(cur.val==key){
 // 删除成功就 return 结束程序
                if(this.head == cur){
 // 如果第一个节点就是要删除的节点
                    this.head = this.head.next;// head == null
                    if(this.head !=null){
 // 防止空指针异常，也是为了 判断头节点后面是否还有节点
                        this.head.prev = null;
                    }else{
 // 如果只有一个节点，且已经被删除了，也就是说链表中没有节点了，last 置为null
                        this.last = null;
                    }
                } else{
 // 头节点不是要删除的节点
                    cur.prev.next = cur.next;// 如果是 最后一个节点 此时 cur.next ==  null
                    
                    if(cur.next!=null){
 // 确保不是最后一个节点，以防空指针异常
                    // 也就是 中间情况
                        cur.next.prev = cur.prev;
                        
                    }else{
 // 最后一个节点 是 删除的对象
                        this.last = this.last.prev;// 因为已经将新的尾巴节点的next置为null了，所以只需要改变 last的指向
                    }
                }
      //          return; 删除这句 就ok了
            }
            cur= cur.next;// cur 代替 head 遍历链表
        }
    }

 

clear - 清空 链表节点

public void clear() {
 
        while(this.head!=null){
 // 将链表中，每个元素置为null
            ListNode headNext = this.head.next;
            this.head.prev =null;
            this.head.next = null;
            this.head = headNext;// head 在此过程中，置为null，因为 最后一个元素的next 等null，
        }
        this.last = null;// last 最后 也置为null
    }
}

 

直至双向链表的所有功能就都实现了，随后附上整体程序（附赠带头的双向链表）

至于如何测试功能，直接新建一个类，在main方法中，new一个 DoubleLinkedList 对象，通过对象的引用，去调用 双向链表的功能。参数自己决定。

class ListNode {
 
    public int val;
    public ListNode prev;
    public ListNode next;

    public ListNode(int val) {
 
        this.val = val;
    }
}

public class DoubleLinkedList {
 

    public ListNode head = new ListNode(-1);//指向双向链表的头节点
    public ListNode last;//指向的是尾巴节点

    // 带头
    public void display() {
 
//和单链表的打印方式是一样
        if(this.head.next==null){
 
            return;
        }
        ListNode head1 = this.head.next;
        ListNode cur = head1;
        while (cur != null) {
 
            System.out.print(cur.val +" ");
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }

    // 不带头
//    public void display() {
 
和单链表的打印方式是一样
//        ListNode cur = this.head;
//        while (cur != null) {
 
//            System.out.print(cur.val +" ");
//            cur = cur.next;
//        }
//        System.out.println();
//    }

    //得到单链表的长度
    // 带头的
    public int size() {
 
        if(this.head.next==null){
 
            return 0;
        }
        int count = 0;
        ListNode cur = this.head.next;
        while (cur != null) {
 
            count++;
            cur = cur.next;
        }
        return count;
    }
    // 不带头
//    public int size() {
 
//        int count = 0;
//        ListNode cur = this.head;
//        while (cur != null) {
 
//            count++;
//            cur = cur.next;
//        }
//        return count;
//    }

    //查找是否包含关键字key是否在单链表当中
    // 带头的
    public boolean contains(int key) {
 
        if(this.head.next==null){
 
            return false;
        }
        ListNode cur = this.head.next;
        while (cur != null) {
 
            if (cur.val == key) {
 
                return true;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return false;
    }
    // 不带头的
//    public boolean contains(int key) {
 
//        ListNode cur = this.head;
//        while (cur != null) {
 
//            if (cur.val == key) {
 
//                return true;
//            }
//            cur = cur.next;
//        }
//        return false;
//    }

    //头插法
    // 带头的
    public void addFirst(int data) {
 
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(this.head.next == null){
 
            this.head.next = node;
            node.prev = head;
            this.last = node;
        }else{
 
            node.next = this.head.next;
            node.prev = this.head;
            this.head.next = node;
        }
    }

    // 不带带头的
//    public void addFirst(int data) {
 
//        ListNode node = new ListNode(data);
//        if (this.head == null) {
 
//            this.head = node;
//            this.last = node;
//        } else {
 
//            node.next = this.head;
//            this.head.prev = node;
//            this.head = node;
//        }
//    }

    //尾插法
    // 带头的
    public void addLast(int data) {
 
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(this.head.next == null){
 
            this.head.next = node;
            node.prev = head;
            this.last = node;
            return;
        }
        this.last.next = node;
        node.prev = this.last;
        this.last = node;
    }

    // 不带头的：
//    public void addLast(int data) {
 
//        ListNode node = new ListNode(data);
//        if (this.head == null) {
 
//            this.head = node;
//            this.last = node;
//            return;
//        }
//        last.next = node;
//        node.prev = last;
//        last = node;
//    }

    //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
    // 带头的
    public void addIndex(int index, int data) {
 
        if(index<0||index>size()){
 
            System.out.println("index 位置不合法");
            return ;
        }
        ListNode node = new ListNode(data);
        if(index == 0){
 
            addFirst(data);
            return ;
        }
        if (index == size()){
 
            addLast(data);
            return ;
        }
        ListNode cur = searchIndex(index);
        node.next = cur;
        node.prev = cur.prev;
        cur.prev.next =node;
        cur.prev = node;
    }
    public  ListNode searchIndex(int index){
 
        ListNode cur = this.head.next;
        while(index!=0){
 
            cur = cur.next;
            index--;
        }
        return cur;
    }


    // 不带头的
//    public void addIndex(int index, int data) {
 
//        if(index<0||index>size()){
 
//            System.out.println("index 位置不合法");
//            return ;
//        }
//        ListNode node = new ListNode(data);
//        if(index == 0){
 
//            addFirst(data);
//            return ;
//        }
//        if (index == size()){
 
//            addLast(data);
//            return ;
//        }
//        ListNode cur = searchIndex(index);
//        node.next = cur;
//        node.prev = cur.prev;
//        cur.prev.next =node;
//        cur.prev = node;
//    }
//    public  ListNode searchIndex(int index){
 
//         ListNode cur = this.head;
//         while(index!=0){
 
//             cur = cur.next;
//             index--;
//         }
//         return cur;
//    }

    //删除第一次出现关键字为key的节点
    // 带头的
    public void remove(int key) {
 
        if (this.head.next == null) {
 
            return;
        }
        ListNode head1 = this.head.next;
        ListNode cur = head1;
        while (cur != null) {
 
            if (cur.val == key) {
 
                if (head1 == cur) {
 
                    if (cur.next == null) {
 
                        this.head.next = null;
                        this.last = this.head;
                    }else {
 
                        cur.prev.next = cur.next;
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    }
                } else {
 
                    cur.prev.next = cur.next;
                    if (cur.next != null) {
 
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    } else {
 
                        this.last = this.last.prev;
                    }
                }
                return;
            }
            cur = cur.next;
        }
    }


    // 不带头的
//    public void remove(int key) {
 
//        if(this.head==null){
 
//            return;
//        }
//        ListNode cur  = this.head;
//        while(cur!=null){
 
//            if(cur.val==key){
 
//                if(this.head == cur){
 
//                    this.head = this.head.next;
//                    if(this.head !=null){
 
//                        this.head.prev = null;
//                    }else{
 
//                        this.last = null;
//                    }
//                } else{
 
//                    cur.prev.next = cur.next;
//                    if(cur.next!=null){
 
//                        cur.next.prev = cur.prev;
//                    }else{
 
//                        this.last = this.last.prev;
//                    }
//                }
//                return;
//            }
//            cur= cur.next;
//        }
//    }

    //删除所有值为key的节点
    // 带头的
    public void removeAllKey(int key) {
 
        if (this.head.next == null) {
 
            return;
        }
        ListNode head1 = this.head.next;
        ListNode cur = head1;
        while (cur != null) {
 
            if (cur.val == key) {
 
                if (head1 == cur) {
 
                    if (cur.next == null) {
 
                        this.head.next = null;
                        this.last = this.head;
                    }else {
 
                        cur.prev.next = cur.next;
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    }
                } else {
 
                    cur.prev.next = cur.next;
                    if (cur.next != null) {
 
                        cur.next.prev = cur.prev;
                    } else {
 
                        this.last = this.last.prev;
                    }
                }
            }
            cur = cur.next;
        }
    }

    // 不带头的
//    public void removeAllKey(int key) {
 
//        if(this.head==null){
 
//            return;
//        }
//        ListNode cur  = this.head;
//        while(cur!=null){
 
//            if(cur.val==key){
 
//                if(this.head == cur){
 
//                    this.head = this.head.next;
//                    if(this.head !=null){
 
//                        this.head.prev = null;
//                    }else{
 
//                        this.last = null;
//                    }
//                } else{
 
//                    cur.prev.next = cur.next;
//                    if(cur.next!=null){
 
//                        cur.next.prev = cur.prev;
//                    }else{
 
//                        this.last = this.last.prev;
//                    }
//                }
                return;
//            }
//            cur= cur.next;
//        }
//    }


    // 不带头
//    public void clear() {
 
//        while(this.head!=null){
 
//            ListNode headNext = this.head.next;
//            this.head.prev =null;
//            this.head.next = null;
//            this.head = headNext;
//        }
//        this.last = null;
//    }
//
//}
    // 带头
    public void clear() {
 
        if(this.head.next == null){
 
            this.last = null;
            this.head = null;
            return;
        }else {
 
            while(this.head.next!=null){
 
                ListNode headNext = this.head.next;
                this.head.prev =null;
                this.head.next = null;
                this.head = headNext;
            }
            this.last = null;
        }
    }
}