雙向鏈表原理及應用舉例

雙向鏈表

雙向鏈表也叫雙鏈表，是鏈表的一種，它的每個數據節點中都有兩個指針，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。

圖示1：

 

 

 圖示2：

分析：

 1.遍歷與修改實現方式與單鏈表一致

 2.添加（默認添加到雙向鏈表最后）

　　（1）先找到雙向鏈表的最后一個節點

　　（2）temp.next=HeroNode2; //對本例的條件

　　（3）HeroNode2.pre=temp;

 3.刪除

　　（1）因為是雙向鏈表，我們可以實現自我刪除某個節點，直接找到我們要刪除的節點，比如temp

　　（2）temp.pre.next=temp.next; //對本例的條件

　　（3）temp.next.pre=temp.pre;

應用舉例

使用帶head頭節點的雙向鏈表實現水滸英雄排行榜

代碼

package com.atxihua;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("雙向鏈表測試");
        //創建節點
        HeroNode2 hero4=new HeroNode2(4,"林沖","豹子頭");
        HeroNode2 hero3=new HeroNode2(3,"吳用","智多星");
        HeroNode2 hero2=new HeroNode2(2,"盧俊義","玉麒麟");
        HeroNode2 hero1=new HeroNode2(1,"宋江","及時雨");
        //創建一個雙向鏈表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList=new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);
        doubleLinkedList.list();

        //修改
        HeroNode2 newHeroNode=new HeroNode2(4,"公孫勝","入雲龍");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的雙向鏈表");
        doubleLinkedList.list();

        //刪除
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("鏈表刪除后的情況");
        doubleLinkedList.list();

    }
}
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next;//指向下一個節點，默認為null
    public HeroNode2 pre;//指向前一個節點，默認為null
    //構造器

    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
    //為了顯示方便，重新toString

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}
//創建一個雙向鏈表的類
class DoubleLinkedList{
    //先初始化一個頭節點，頭節點不要動，不存放具體的數據
    private  HeroNode2 head=new HeroNode2(0,"","");

    //返回頭節點
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }
    //遍歷雙向鏈表
    public void list(){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("鏈表為空");
            return;
        }
       //因為頭節點不能動，因此我們需要一個輔助變量來遍歷
       HeroNode2 temp=head.next;
        while (true){
            //判斷是否到鏈表最后
            if(temp==null){
                break;
            }
            //輸出節點信息
            System.out.println(temp);
            //將temp后移
            temp=temp.next;
        }
    }
    //添加一個節點到雙向鏈表最后
    public  void  add(HeroNode2 HeroNode2){
        //因為頭節點不能動，因此我們需要一個輔助變量來遍歷
        HeroNode2 temp=head;
        while (true){
            //判斷是否到鏈表最后
            if(temp.next==null){
                break;
            }
            //如果未找到將temp后移
            temp=temp.next;
        }
        //當退出while循環時，temp就指向了鏈表的最后
        //形成了一個雙向鏈表
        temp.next=HeroNode2;
        HeroNode2.pre=temp;
    }
    //修改一個節點的內容，與單鏈表修改相同
    public void update(HeroNode2 newHeroNode2){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("鏈表為空");
            return;
        }
        //定義一個輔助節點
        HeroNode2 temp=head.next;
        boolean flag=false;//表示是否找到該節點
        while (true){
            if(temp==null){
                break;//已經遍歷完鏈表
            }
            if(temp.no==newHeroNode2.no){
                //找到該節點
                flag=true;
                break;
            }
            //未找到，后移
            temp=temp.next;
        }
        if(flag){
            temp.name= newHeroNode2.name;
            temp.nickname= newHeroNode2.nickname;
        }else{
            System.err.println("該英雄不存在！！！請檢查輸入排名是否正確");
        }
    }

    /*
    從雙向鏈表中刪除一個節點
    * 說明
    * 1.對於雙向鏈表，我們可以直接找到要刪除的這個節點
    * 2.找到后，自我刪除即可
    * */
    public void del(int no){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("鏈表為空，無法刪除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp=head.next;//輔助變量
        boolean flag=false;//標志是否找到刪除的節點
        while (true){
            if(temp==null){
                //已到鏈表的最后
                break;
            }
            if(temp.no==no){
                flag=true;
                break;
            }
            temp=temp.next;//temp后移，遍歷
        }
        if(flag){
            temp.pre.next=temp.next;
            //如果是最后一個節點，就不需要執行下面這句話，否則會出現空指針
            if(temp.next!=null){
                temp.next.pre=temp.pre;
            }
        }else{
            System.out.println("要刪除的節點並不存在");
        }
    }
}

運行結果：

 

 

為了更好的看到雙向鏈表的數據結構，我們直接來看新增之后doubleLinkedList里的數據

 

 可以看到數據結構與雙向鏈表圖示1完全一致。