C#實現雙向鏈表

原文:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3561803.html#a33 沒有C#版本的。。是不是很方。。不過圖和說明很好，引用一下

雙向鏈表

雙向鏈表(雙鏈表)是鏈表的一種。和單鏈表一樣，雙鏈表也是由節點組成，它的每個數據結點中都有兩個指針，分別指向直接后繼和直接前驅。所以，從雙向鏈表中的任意一個結點開始，都可以很方便地訪問它的前驅結點和后繼結點。一般我們都構造雙向循環鏈表。

雙鏈表的示意圖如下：

表頭為空，表頭的后繼節點為"節點10"(數據為10的節點)；"節點10"的后繼節點是"節點20"(數據為10的節點)，"節點20"的前繼節點是"節點10"；"節點20"的后繼節點是"節點30"，"節點30"的前繼節點是"節點20"；...；末尾節點的后繼節點是表頭。

雙鏈表刪除節點

刪除"節點30"
刪除之前："節點20"的后繼節點為"節點30"，"節點30" 的前繼節點為"節點20"。"節點30"的后繼節點為"節點40"，"節點40" 的前繼節點為"節點30"。
刪除之后："節點20"的后繼節點為"節點40"，"節點40" 的前繼節點為"節點20"。

 雙鏈表添加節點

 

在"節點10"與"節點20"之間添加"節點15"
添加之前："節點10"的后繼節點為"節點20"，"節點20" 的前繼節點為"節點10"。
添加之后："節點10"的后繼節點為"節點15"，"節點15" 的前繼節點為"節點10"。"節點15"的后繼節點為"節點20"，"節點20" 的前繼節點為"節點15"。

代碼

    /// <summary>
    /// 雙向鏈表節點
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T"></typeparam>
    public class BdNode<T>
    {
        public T Data { set; get; }
        public BdNode<T> Next { set; get; } 
        public BdNode<T> Prev { set; get; } 
        public BdNode(T val, BdNode<T> prev, BdNode<T> next)
        {
            this.Data = val;
            this.Prev = prev;
            this.Next = next;
        }
    }

鏈表操作:

 public class DoubleLink<T>
    {
        //表頭
        private readonly BdNode<T> _linkHead;
        //節點個數
        private int _size;
        public DoubleLink()
        {
            _linkHead = new BdNode<T>(default(T), null, null);//雙向鏈表 表頭為空
            _linkHead.Prev = _linkHead;
            _linkHead.Next = _linkHead;
            _size = 0;
        }
        public int GetSize() => _size;
        public bool IsEmpty() => (_size == 0);
        //通過索引查找
        private BdNode<T> GetNode(int index)
        {
            if (index < 0 || index >= _size)
                throw new IndexOutOfRangeException("索引溢出或者鏈表為空");
            if (index < _size / 2)//正向查找
            {
                BdNode<T> node = _linkHead.Next;
                for (int i = 0; i < index; i++)
                    node = node.Next;
                return node;
            }
            //反向查找
            BdNode<T> rnode = _linkHead.Prev;
            int rindex = _size - index - 1;
            for (int i = 0; i < rindex; i++)
                rnode = rnode.Prev;
            return rnode;
        }
        public T Get(int index) => GetNode(index).Data;
        public T GetFirst() => GetNode(0).Data;
        public T GetLast() => GetNode(_size - 1).Data;
        // 將節點插入到第index位置之前
        public void Insert(int index, T t)
        {
            if (_size < 1 || index >= _size)
                throw new Exception("沒有可插入的點或者索引溢出了");
            if (index == 0)
                Append(_size, t);
            else
            {
                BdNode<T> inode = GetNode(index);
                BdNode<T> tnode = new BdNode<T>(t, inode.Prev, inode);
                inode.Prev.Next = tnode;
                inode.Prev = tnode;
                _size++;
            }
        }
        //追加到index位置之后
        public void Append(int index, T t)
        {
            BdNode<T> inode;
            if (index == 0)
                inode = _linkHead;
            else
            {
                index = index - 1;
                if (index < 0)
                    throw new IndexOutOfRangeException("位置不存在");
                inode = GetNode(index);
            }
            BdNode<T> tnode = new BdNode<T>(t, inode, inode.Next);
            inode.Next.Prev = tnode;
            inode.Next = tnode;
            _size++;
        }
        public void Del(int index)
        {
            BdNode<T> inode = GetNode(index);
            inode.Prev.Next = inode.Next;
            inode.Next.Prev = inode.Prev;
            _size--;
        }
        public void DelFirst() => Del(0);
        public void DelLast() => Del(_size - 1); 
        public void ShowAll()
        {
            Console.WriteLine("******************* 鏈表數據如下 *******************");
            for (int i = 0; i < _size; i++)
                Console.WriteLine("(" + i + ")=" + Get(i));
            Console.WriteLine("******************* 鏈表數據展示完畢 *******************\n");
        }
    }

測試：

DoubleLink<int> dlink = new DoubleLink<int>();// 創建雙向鏈表
            Console.WriteLine("將 20 插入到表頭之后");
            dlink.Append(0, 10);   
            dlink.ShowAll();
            Console.WriteLine("將 40 插入到表頭之后");
            dlink.Append(1, 30);   
            dlink.ShowAll();
            Console.WriteLine("將 10 插入到表頭之前");
            dlink.Insert(0, 40);  
            dlink.ShowAll();
            Console.WriteLine("將 30 插入到第一個位置之前");
            dlink.Insert(1, 20);     
            dlink.ShowAll();
            Console.WriteLine("展示第一個:" + dlink.GetFirst()); 
            Console.WriteLine("刪除第一個");
            dlink.DelFirst();
            Console.WriteLine("展示第一個:" + dlink.GetFirst());
            Console.WriteLine("展示最后一個:" + dlink.GetLast());
            Console.WriteLine("刪除最后一個");
            dlink.DelLast();
            Console.WriteLine("展示最后一個:" + dlink.GetLast());
            dlink.ShowAll();
            Console.ReadKey();