【数据结构】—— 双链表的增删改查

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📕该篇文章收录专栏—数据结构

目录

双链表

单链表和双链表的区别

双链表的增删改查

定义HeroNode2类，用来存放属性

创建DoubleLinkedList类用来存放方法

添加节点到链表最后

按照编号的顺序添加节点

显示双向链表

修改链表中的节点信息

删除节点信息

编写DoubleLinkedListDemo类进行演示

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双链表

        双链表也叫双向链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。

单链表和双链表的区别

（1）单链表查找的方向只能是一个方向，而双链表可以向前或者向后查找

（2）单链表不能自我删除，需要依靠辅助节点，而双链表可以自我删除（单链表删除时，总是要找到辅助节点temp，temp是待删除节点的前一个节点）

（3）双链表比单链表多了一个 pre 属性，用来指向前一个节点，默认为null

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双链表的增删改查

定义HeroNode2类，用来存放属性

//定义HeroNode2 ，每个HeroNode2 对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;//昵称
    public HeroNode2 next;//指向下一个节点，默认为null
    public HeroNode2 pre;//指向前一个节点，默认为null
 
    //构造器
    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
 
    //为了显示方法，这里重写 toString() 方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' + "}";
    }
}

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创建DoubleLinkedList类用来存放方法

添加节点到链表最后

（1）先创建一个 head头节点，作用就是表示单链表的头

（2）找到双向链表的最后一个节点

（3）temp.next = heroNode;

（4）heroNode.pre = temp;

//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList {
 
//先初始化一个头节点，头节点不要动，如果改动头节点那么就不好去找到链表最顶端的节点了
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");
    //头节点不存放具体的数据
 
    public HeroNode2 getHead() {//返回头节点
        return head;
    }
 
    //添加数据到双链表最后
    public void add(HeroNode2 heroNode) {
        //因为head头节点不能动，所以需要一个辅助变量temp
        HeroNode2 temp = head;//将temp指向head
        //遍历链表，找到链表最后
        while (true) {
            //当temp的域等于空时，说明temp找到了链表最后了
            if (temp.next == null) {//找到最后了，结束程序
                break;
            }
            //如果没有找到最后，就将temp 后移指向下一个数据
            temp = temp.next;
        }
        //当退出了 while 循环时，那么 temp 就指向了链表的最后
        temp.next = heroNode; //将最后这个节点的next域指向新的节点
        heroNode.pre = temp;//将最后这个节点指向前一个节点，构成双链表
    }
}

按顺序添加到链表后演示

 

按照编号的顺序添加节点

//根据排名将英雄插入到指定位置
    public void addByOrder(HeroNode2 heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此需要通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //找到辅助变量，辅助变量temp应该是位于添加位置的前一个节点，否则无法插入
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false;//flag标志添加的编号是否存在，默认为false
        while(true) {
            if(temp.next == null) {//说明temp已经到了链表最后
                break;
            }
            if(temp.next.no > heroNode.no) {//位置找到，就在temp的后面插入
                //如果temp.next.no > heroNode.no
                //说明 heroNode 就应该插入到 temp 和 temp.next 之间
                break;
            }
            if(temp.next.no == heroNode.no) {
                //说明希望添加的heroNode的编号以及存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//如果三个条件都不符合就将 temp 后移，继续遍历
        }
        //判断flag的值
        if(flag) {
            //如果 flag == true。说明编号已存在，所以无法插入
            System.out.printf("准备插入的编号%d已经存在，无法插入",heroNode.no);
        } else {
            //否则可以插入到链表中，temp 的后面
            if(temp.next != null) {
                //如果要插入的节点在最后则不需要执行下面的语句
                heroNode.next = temp.next;
                temp.next.pre = heroNode;
            }
            temp.next = heroNode;
            heroNode.pre = temp;
        }
    }

显示双向链表

//显示双向链表[遍历]
    public void list() {
        //先判断链表是否为空
        if (head.next == null) { //说明了链表为空
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //如果链表不为空，且头节点不能动，因此需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp = head.next;
        //因为已经判断了链表不为空，说明链表至少有一个数据，所以是 head.next(头节点指向的下一个数据)
        while (true) {
            //判断是否已经到了链表最后
            if (temp == null) {
                //遍历是到了链表最后，所以退出循环
                break;
            }
            //如果不为空，则输出该节点的信息
            System.out.println(temp);//已经重写了 toString()
            //输出后需要将temp后移一位，因为输出该信息后需要让temp指向下一位，输出下一位的信息
            temp = temp.next;//不后移就是一个死循环
 
        }
    }

修改链表中的节点信息

//修改节点的信息，根据no编号来修改，即no编号不能改
    //根据newHeroNew 的 no 来进行修改即可
    public void update(HeroNode2 newHeroNew) {
        //判断是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("该链表为空");
            return;
        }
        //修改节点的信息，根据no编号来修改，即no编号不能改
        //根据newHeroNew 的 no 来进行修改即可
        //可以看出双向链表的节点内容修改和单向链表一样
        //只是节点类型更改为了 HeroNode2
        HeroNode2 temp = head.next;//temp 赋的值为头节点的下一个节点
        boolean flag = false;//表示是否找到了该节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                //说明链表已经遍历完成，因为temp 指向的是下一个节点(需要注意，和上面不同)
                break;
            }
            if (temp.no > newHeroNew.no) {
                //因为temp 指向的是下一个节点。
                //所以就不需要 temp.next.no 了(需要注意，和上面不同)
                //位置找到，就在temp后面进行添加
                break;
            }
            if (temp.no == newHeroNew.no) {
                //因为temp 指向的是下一个节点。
                //所以就不需要 temp.next.no 了(需要注意，和上面不同)
                //说明希望添加的编号已经存在
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//如果循环没有结束就一直进行遍历
        }
        //根据 flag 来进行判断是否找到了要修改的节点
        if (flag) {//如果flag 为 true 说明就找到了要修改的节点
            temp.name = newHeroNew.name;
            temp.nickname = newHeroNew.nickname;
            //注意：no 编号不可以修改
        } else { //说明没有找到要修改的节点
            System.out.printf("没有找到编号等于%d的节点\n", newHeroNew.no);
        }
    }

修改链表中的节点信息演示

 

删除节点信息

（1）因为是双向链表，所以我们可以自我删除某个节点

（2）直接找到要删除的节点 temp

（3）temp.pre.next = temp.next;

（4）temp.next.pre = temp.pre;（如果是删除最后一个节点就不需要，否则会报空指针异常）

（5）被删除的节点，将不会有其他引用指向，会被垃圾回收机制回收

//删除节点
    /*
    思路
    1.head 节点不能动，因此我们需要一个 temp 辅助接点找到待删除的前一个节点
    2.说明我们在比较时，是 temp.next.no 和需要删除的节点的 no 比较
     */
    public void delete(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;//辅助节点
        boolean flag = false;//标志是否找到了待删除的节点
        while (true) {
            if (temp == null) {//已经到链表的最后了
                break;
            }
            if (temp.no == no) {
                //找到了待删除节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//让 temp 后移，实现遍历
        }
        //判断 flag
        if (flag) {
            //如果flag为真，找到了要删除的节点，可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            //如果是删除最后一个节点就不需要执行下面这句话，否则会空指针异常
            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);
        }
    }

删除节点信息演示

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编写DoubleLinkedListDemo类进行演示

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
 
        //测试双链表
        System.out.println("=====双链表的测试=====");
 
        //先创建节点
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
 
        //创建双向链表
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
 
        //添加双链表中的数据到最后
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);
        //显示双链表
        doubleLinkedList.list();
 
//        //插入双链表中的数据
//        doubleLinkedList.addByOrder(hero2);
//        doubleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        doubleLinkedList.addByOrder(hero3);
//        doubleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        //显示双链表
//        doubleLinkedList.list();
 
//        //测试修改节点后的链表
//        System.out.println("\n=====修改后的链表为=====");
//        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "公孙胜", "入云龙");
//        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
//        //显示修改后的双链表
//        doubleLinkedList.list();
 
//        //删除双链表中的节点
//        doubleLinkedList.delete(1);
//        doubleLinkedList.delete(4);
//        //显示删除后的双链表
//        System.out.println("\n=====删除后的双链表=====");
//        doubleLinkedList.list();
    }
}