Java中双链表的查找、插入、删除等

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qq59caeb714a7a4 2022-07-09 00:21:00 博主文章分类：数据结构

文章标签 数据结构双向链表指定位置移出 文章分类 Java 后端开发

双向链表结构和单向链表的区别：最后一个结点的链接地址上，单向链表是null,而双向链表是表头的链接地址。

即双向链表的head和last互相指向

示意图

表头为空

head之前的节点是last=50这个节点，head之后的节点是first=10这个节点

last之前是40这个节点，last之后是head这个头节点

双向链表删除节点

删除之后 index节点的上一个（20这个节点）的下一个指向index节点的下一个

index节点的下一个（40这个节点）的上一个指向index节点的上一个

双链表添加节点

在index（20这个节点）之前添加

添加之后新元素为15这个节点

新元素的下一个指向index（20这个节点）

新元素的上一个指向index的上一个（10这个节点）

系元素的上一个（10这个节点）的下一个指向新元素

新元素的下一个（20这个节点）的上一个指向新元素

了解上面内容后总结双向链表操作

1）需要有一个节点内部类Node

2）需要有一个头部head，head没有值

3）链表要实现的操作有：添加add 删除remove 获得get

4）add操作分类：

a）从头部添加，即添加到第一个元素，即在head之后添加

b）从尾部添加，即添加到最后一个元素，即在head之前添加

c）在指定位置index之前添加

d）在指定位置index之后添加

5）remove操作分类：

a）移出first第一个

b）移出last最后一个

c）移出index

package cn.xiaoshan.Collection;
 
import cn.xiaoshan.Collection.MyLinkedList;
import cn.xiaoshan.Collection.MyLinkedList.Node;
 
public class MyLinkedList /*implements List*/{
  
  private class Node{
 
    private Node previous = this; 
    private Node next = this;
    private Object value;
    Node (Object value){
      this.value = value;
    }
    
    public String toString(){
      return value.toString();
    }
  }
  
    private Node head = new Node(null);
  
    private int size;
  
    public int getSize(){
    
    return size;
  }
 
  
  private boolean addFirst(Object value){//在前面添加
    addAfter(new Node(value),head);
    return true;
  }
  private boolean addlast(Object value){//在后面添加
    addBefore(new Node(value),head);
    return true;
  }
 
  
  private boolean add(Object value){//默认在后面添加
    addlast(value);
    return true;
  }
  private boolean add(int index,Object value){//在指定节点添加，即在指定节点之前添加
    addBefore(new Node(value),getNode(index));
    return true;
  }
  private Object getValue(int index){//获得指定位置节点的值
    return getNode(index).value;
  }
 
  
  private boolean remove(int index){//移除指定节点
    removeNode(getNode(index));
    return true;
  }
  private boolean removeFirst(){//删除前面的节点，从第一个节点开始删除
    removeNode(head.next);
    return true;
  }
  private boolean removeLast(){//删除后面的节点，从最后一个节点开始删除
    removeNode(head.previous);
    return true;
  }
  
  
  private Node getNode(int index){//获得指定位置的节点
    if(index<0||index>size)//注意这里判断条件
      throw new IndexOutOfBoundsException("The Index Outof Bounds");
    if(index<size/2){
    Node node = head;
    for(int i = 0;i<=index;i++){
      node = node.next;
    }
    return node;
  }
  else{
    Node node = head;
    for(int i=size-1;i>=index;--i){
      node = node.previous;
    }
    return node;
  }
}
  private void addBefore(Node newNode,Node node){//在某个节点前面添加
    newNode.next = node;
    newNode.previous = node.previous;
    newNode.previous.next = newNode;
    newNode.next.previous = newNode;
    size++;
  }
  private void addAfter(Node newNode,Node node){//在某个节点后面添加
    newNode.next = node.next;
    newNode.previous = node;
    newNode.previous.next = newNode;
    newNode.next.previous = newNode;
    ++size;
  }
  private void removeNode(Node node){//删除某个节点
    if(size==0)
    throw new IndexOutOfBoundsException("LinkedList is Empty");
    node.previous.next = node.next;
    node.next.previous = node.previous;
    node.next = null;
    node.previous = null;
    --size;
  }
  private boolean isEmpty(){
    return size ==0;
  }
  
  public String toString(){
    StringBuilder str = new StringBuilder(">");
    Node node = head;
    for(int i = 0;i<size;i++){
        node = node.next;
        str.append(node.value);
        str.append(";");
    }
    return str.toString();
  }
  
  public static void main(String[] args) {
    MyLinkedList link = new MyLinkedList();
    
    link.add(4);
    link.add(7);
    link.add(8);
    System.out.println(link);
    link.addFirst(3);
    link.addFirst(2);
    link.addFirst(1);
    System.out.println(link);
    link.addlast(9);
    link.addlast(10);
    System.out.println(link);
    
    link.add(4, "5");
    link.add(5, 6);
    link.add(0, "在0索引出加上:0");
    System.out.println(link);
    link.add(5, "第5个索引添加后获得这个位置的值");
    System.out.println(link);
    System.out.println(link.getValue(5));
    System.out.println(link.getValue(10));
    System.out.println(link.getValue(11));
//    System.out.println(link.getValue(15));
    
    link.removeFirst();
    System.out.println(link);
    
    link.remove(4);
    System.out.println(link);
    
    System.out.println(link.getSize());
    
    
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    System.out.println(link);
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    link.removeLast();
    System.out.println(link);
    link.removeLast();
    
    
  }
}