双向链表

双向链表

使用带head头的双向链表实现——水浒英雄排行榜

管理单向链表的缺点分析：

• 单向链表，查找的方向只能是一个方向，而双向链表可以向前或者向后查找
• 单向链表不能自我删除，需要靠辅助节点，而双向链表，则可以自我删除，前面单链表删除节点时，总是找到temp，temp时待删除节点的前一个节点

分析双向链表的遍历，添加，修改，删除的操作思想

• 遍历方式和单链表一样，只是可以向前，也可以向后查找
• 添加（默认添加到双向链表的最后）
  • 先找到双向链表的最后这个节点
  • temp.next=newHeroNode
  • newHeroNode.pre=temp
• 修改思路和单向链表一样
• 删除
  • 因为是双向链表，因此可以实现自我删除某个节点
  • 直接找到要删除的节点
  • temp.pre.next=temp.next
  • temp.next.pre=temp.pre

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("双向链表的测试~~~");
        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");
        // 创建双向链表对象
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
//        doubleLinkedList.add(hero1);
//        doubleLinkedList.add(hero2);
//        doubleLinkedList.add(hero3);
//        doubleLinkedList.add(hero4);

        doubleLinkedList.addByOrder(hero3);
        doubleLinkedList.addByOrder(hero2);
        doubleLinkedList.addByOrder(hero1);
        doubleLinkedList.addByOrder(hero4);
        System.out.println("添加链表~~~");
        doubleLinkedList.list();
        // 修改链表
        System.out.println("修改链表~~~");
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4, "小贾", "小贾嗯嗯");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        doubleLinkedList.list();
        // 删除
        System.out.println("删除后~~~");
        doubleLinkedList.del(4);
        doubleLinkedList.list();
    }
}

//创建一个双向链表的类
class DoubleLinkedList {
    // 先初始化一个头节点，头结点不要动,不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    // 遍历双向链表
    public void list() {
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 因为头节点不能动，因此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;
            }
            // 输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            // 将temp后移
            temp = temp.next;
        }
    }

    // 添加一个节点到双向链表的最后
    public void add(HeroNode2 heroNode) {
        // 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助变量temp
        HeroNode2 temp = head;
        // 遍历链表，找到最后
        while (true) {
            // 找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果没有找到最后，就将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        // 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        // 形成一个双向链表
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    public void addByOrder(HeroNode2 heroNode) {
        // 因为头节点不能动，因此我们通过一个辅助变量来帮助找到添加的位置
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false;// 标识添加的编号是否存在，默认为false
        while (true) {
            if (temp.next == null) {// 说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) {// 位置找到，就在temp的后面插入
                break;
            } else if (temp.no == heroNode.no) {// 说明希望添加的heroNode的编号已存在
                flag = true;// 说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next;// 后移，遍历当前链表
        }
        // 判断flag值
        if (flag) {// 不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在,不能添加\n", heroNode.no);
        } else {
            // 添加到链表中,temp的后面
            if (temp.next != null) {
                heroNode.next = temp.next;
                heroNode.next.pre = heroNode;
            }
            temp.next = heroNode;
            heroNode.pre = temp;
        }
    }

    // 修改一个节点的内容
    // 修改节点的信息，根据no编号来修改，即no编号不能改
    // 1、根据newHreoNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        // 判断是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空~~~");
            return;
        }
        // 找到需要修改的节点，根据no编号
        // 定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;// 表示是否找到该节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;// 已经遍历完毕
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        // 根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else {// 没有找到
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    // 从双向链表中删除一个节点
    // 对于双向链表，可以直接找到要删除的节点
    // 找到后，自我删除即可
    public void del(int no) {
        // 判断当前链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空，无法删除~~~");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;// 标识是否找到
        while (true) {
            if (temp == null) {// 已经到链表最后
                break;
            }
            if (temp.no == no) {
                flag = true;// 找到了待删除节点的前一个节点temp
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {// 找到
            // 可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            // 这里的代码有问题
            // 如果是最后一个节点，就不需要执行下面这句代码，否则会出现空指针异常
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在", no);
        }
    }

}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next;// 指向下一个节点
    public HeroNode2 pre;// 指向上一个节点
    // 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，我们重写toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2 [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }
}