[数据结构与算法]数据结构 --线性表 -- 双向链表

一、概述

二、代码

/**
 * 双向链表
 * @date 2021/10/18 21:11
 */
public class DoubleLinkedList<E> {

    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        System.out.println("双向链表的测试");
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("truename","宋江");
        map.put("nickname","及时雨");
        HashMap<String, String> map1 = new HashMap<>();
        map1.put("truename","卢俊义");
        map1.put("nickname","玉麒麟");
        HashMap<String, String> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("truename","吴用");
        map2.put("nickname","智多星");
        HashMap<String, String> map3 = new HashMap<>();
        map3.put("truename","林冲");
        map3.put("nickname","豹子头");
        // 先创建节点
        DoubleLinkedList<HashMap> head = new DoubleLinkedList<>();
        // 创建一个双向链表
        head.addLast(map);
        head.addLast(map1);
        head.addLast(map2);
        head.addLast(map3);

        head.list();

        // 修改
        HashMap<String, String> newMap = new HashMap<>();
        newMap.put("truename","宋江11111");
        newMap.put("nickname","及时雨111111");
        head.set(3, newMap);
        System.out.println("修改后的链表情况");
        head.list();

        // 删除
        head.remove(3);
        System.out.println("删除后的链表情况~~");
        head.list();
    }

    int size = 0;
    Node<E> first;
    Node<E> last;

    public DoubleLinkedList() {
    }

    // todo 1.获取头节点
    public E getFirst() {
        final Node<E> f = first;
        return f.item;
    }

    // todo 2.向链表尾部添加一个节点
    public void addLast(E e) {
        linkLast(e);
    }

    // todo 3.移除指定位置节点
    public E remove(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return unlink(node(index));
    }

    // todo 4.修改节点
    public E set(int index, E element) {
        checkElementIndex(index);
        Node<E> x = node(index);
        E oldVal = x.item;
        x.item = element;
        return oldVal;
    }


    private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }

        // tmp:为了方便测试
        @Override
        public String toString() {
            return item.toString();
        }
    }

    // 在结尾新增节点
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
    }

    // 检查是否存在该index的节点
    private void checkElementIndex(int index) {
        if (!(index >= 0 && index < size))
            throw new IndexOutOfBoundsException();
    }

    // 移除节点
    E unlink(Node<E> x) {
        // assert x != null;
        final E element = x.item;
        final Node<E> next = x.next;
        final Node<E> prev = x.prev;

        if (prev == null) {
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
            x.prev = null;
        }

        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }

        x.item = null;
        size--;
        return element;
    }

    // 返回指定位置的节点
    Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);

        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }

    // tmp:遍历双向链表的方法
    // tmp:显示链表[遍历]
    public void list() {
        // 判断链表是否为空
        if (first.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
        Node temp = first.next;
        while (true) {
            // 判断是否到链表最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            // 输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            // 将temp后移， 一定小心
            temp = temp.next;
        }
    }
}