20210401-算法学习-链表(Linked List)-双向链表

一.双向链表的应用实例

　　1.双向链表的操作分析和实现：使用带头的head 头的双向链表实现(水浒英雄排行榜)

　　1.1.管理单项链表的缺点分析：

　　　　1）单向链表，查找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）单项链表不能自我删除，需要靠辅助节点，而双向链表，则可自我删除，所以单向链表删除时，节点总是找到temp，temp 是待删除节点的前一个节点

　　　　3）分析 双向链表如何完成遍历，添加修改，删除，(如图1.1)

　　　　图1.1

 

　　1.2.对上图（图1.1）说明：

　　　　分析 双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思路以及代码的实现

　　　　　　1）遍历 方法和 单向链表一样，只是可以向前，也可以向后查找

　　　　　　2）添加（默认添加到双向链表的最后），添加思路：

　　　　　　　　先找到双向链表的最后一个节点

　　　　　　　　temp.next = newHeroNode

　　　　　　　　newHeroNode.pre = temp

　　　　　　3）修改 思路：先找出该节点，通过遍历：temp.name = newHeroNode.name;temp.nickName=newHeroNode.nickName

　　　　　　4）删除 思路：

　　　　　　　　　因为是双向链表，因此，我们可以实现自我删除节点

　　　　　　　　　直接找到要删除的这个节点，比如 temp

　　　　　　　　　temp.pre.next = temp.next

　　　　　　　　    temp.next.pre = temp.pre

 2.代码：

 

package com.atAlgorithmTest;
/**
 * @Author: lisongtao
 * @Date: 2021/4/1 20:13
 */


/**
 * @ClassName DoubleLinkedList
 * @Description双向链表代码实现-角色管理
 * @Author DELL
 * @Date 2021/04/01 20:13
 **/
public class DoubleLinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("测试双向链表");
        //创建节点
        HeroNode2 heroNode1 = new HeroNode2(1,"宋江","及时雨");
        HeroNode2 heroNode2 = new HeroNode2(2,"卢俊义","玉麒麟");
        HeroNode2 heroNode3 = new HeroNode2(3,"吴用","智多星");
        HeroNode2 heroNode4 = new HeroNode2(4,"小明","明明");
        HeroNode2 heroNode5 = new HeroNode2(5,"小红","红红");
        HeroNode2 heroNode6 = new HeroNode2(6,"小张","张张");

        //创建一个双向链表
        DLinkList dLinkList = new DLinkList();
        dLinkList.add(heroNode1);
        dLinkList.add(heroNode2);
        dLinkList.add(heroNode3);
        dLinkList.add(heroNode4);
        dLinkList.add(heroNode5);
        dLinkList.add(heroNode6);

        dLinkList.getList();

        //修改
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4,"角色4","绰号角色4");
        dLinkList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的链表情况");
        dLinkList.getList();
        System.out.println("删除后的链表情况");
        //删除
        dLinkList.del(3);
        dLinkList.getList();
    }
}
/**
 * @Author lisongtao
 * @Description : 创建一个双向链表类
 * @Date 2021/4/1 20:28 
 * @Param 
 * @return 
 **/
class DLinkList{
    //先初始化一个头节点，头节点不要动，不存放具体的数据
    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 getList(){
        //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;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }
    //添加一个节点到双向链表最后
    public void add(HeroNode2 headNode){
        //因为head 节点不能动，因此需要一个辅助遍历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 = headNode;
        headNode.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){
        //判断链表内是否为空
        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
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//表示是否找到该节点
        while (true){
            if (temp == null){
                break;//遍历完成
            }
            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 {
            //没找到
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n",newHeroNode);
        }
    }
    //从链表中删除一个节点
    //说明：对于双向链表，可以直接找到要删除的这个节点
    //找到后，自我删除即可
    public void del(int no){
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null){
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除的节点
        while (true){
            if (temp == null){//已经到链表最后
                break;
            }
            //找到要删除的节点
            if (temp.no == no){
                //找到待删除节点的 前一个节点
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移，遍历
        }
        //判断flag
        if (flag){//找到
            //可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            //如果是最后一个节点，就不需要执行下面这段代码，否则会出现空指针
            if (temp.next !=null){
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        }else {
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n",no);
        }
    }
}
/**
 * @Author lisongtao
 * @Description : 定义 HeroNode2 每一个HeroNode对象就是一个节点
 * @Date 2021/4/1 20:14 
 * @Param 
 * @return 
 **/
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickName;
    public HeroNode2 next;//指向后一个节点
    public HeroNode2 pre;//指向前一个节点
    //构造器
    public HeroNode2(int no,String name,String nickName){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickName = nickName;
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "HeroNode[no="+no+",name="+name+",nickName="+nickName+"]";
    }
}