双向链表原理及应用举例

双向链表

双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据节点中都有两个指针，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。一般我们都构造双向循环链表。

图示1：

 图示2：

分析：

 1.遍历与修改实现方式与单链表一致

 2.添加（默认添加到双向链表最后）

　　（1）先找到双向链表的最后一个节点

　　（2）temp.next=HeroNode2; //对本例的条件

　　（3）HeroNode2.pre=temp;

 3.删除

　　（1）因为是双向链表，我们可以实现自我删除某个节点，直接找到我们要删除的节点，比如temp

　　（2）temp.pre.next=temp.next; //对本例的条件

　　（3）temp.next.pre=temp.pre;

应用举例

使用带head头节点的双向链表实现水浒英雄排行榜

代码

package com.atxihua;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("双向链表测试");
        //创建节点
        HeroNode2 hero4=new HeroNode2(4,"林冲","豹子头");
        HeroNode2 hero3=new HeroNode2(3,"吴用","智多星");
        HeroNode2 hero2=new HeroNode2(2,"卢俊义","玉麒麟");
        HeroNode2 hero1=new HeroNode2(1,"宋江","及时雨");
        //创建一个双向链表
        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,"公孙胜","入云龙");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改后的双向链表");
        doubleLinkedList.list();

        //删除
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("链表删除后的情况");
        doubleLinkedList.list();

    }
}
class HeroNode2{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    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;
    }
    //为了显示方便，重新toString

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}
//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，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
    public void list(){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
       //因为头节点不能动，因此我们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 HeroNode2){
        //因为头节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp=head;
        while (true){
            //判断是否到链表最后
            if(temp.next==null){
                break;
            }
            //如果未找到将temp后移
            temp=temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        //形成了一个双向链表
        temp.next=HeroNode2;
        HeroNode2.pre=temp;
    }
    //修改一个节点的内容，与单链表修改相同
    public void update(HeroNode2 newHeroNode2){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //定义一个辅助节点
        HeroNode2 temp=head.next;
        boolean flag=false;//表示是否找到该节点
        while (true){
            if(temp==null){
                break;//已经遍历完链表
            }
            if(temp.no==newHeroNode2.no){
                //找到该节点
                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("该英雄不存在！！！请检查输入排名是否正确");
        }
    }

    /*
    从双向链表中删除一个节点
    * 说明
    * 1.对于双向链表，我们可以直接找到要删除的这个节点
    * 2.找到后，自我删除即可
    * */
    public void del(int no){
        //判空
        if(head.next==null){
            System.out.println("链表为空，无法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp=head.next;//辅助变量
        boolean flag=false;//标志是否找到删除的节点
        while (true){
            if(temp==null){
                //已到链表的最后
                break;
            }
            if(temp.no==no){
                flag=true;
                break;
            }
            temp=temp.next;//temp后移，遍历
        }
        if(flag){
            temp.pre.next=temp.next;
            //如果是最后一个节点，就不需要执行下面这句话，否则会出现空指针
            if(temp.next!=null){
                temp.next.pre=temp.pre;
            }
        }else{
            System.out.println("要删除的节点并不存在");
        }
    }
}

运行结果：

为了更好的看到双向链表的数据结构，我们直接来看新增之后doubleLinkedList里的数据

 可以看到数据结构与双向链表图示1完全一致。