数据结构与算法（五）-线性表之双向链表与双向循环链表

前言：前面介绍了循环链表，虽然循环链表可以解决单链表每次遍历只能从头结点开始，但是对于查询某一节点的上一节点，还是颇为复杂繁琐，所以可以在结点中加入前一个节点的引用，即双向链表

一、简介

　　双向链表：在链表中，每一个节点都有对上一个节点和下一个节点的引用或指针，即从一个节点出发可以有两条路可选择。
　　双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针或引用，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。

public class BothwayLoopChain<T> {

//头结点直接引用
private Node<T> head;

//链长度
private Integer size;

//初始化
BothwayLoopChain() {
head = new Node<T>();
head.setNext(null);
size = 0;
}

class Node<T> {

private Node<T> pre;

private Object object;

private Node<T> next;

public Node<T> getPre() {
return pre;
}

public void setPre(Node<T> pre) {
this.pre = pre;
}

public Object getObject() {
return object;
}

public void setObject(Object object) {
this.object = object;
}

public Node<T> getNext() {
return next;
}

public void setNext(Node<T> next) {
this.next = next;
}

}

}

BothwayLoopChain.java

　　2、获取位置的结点：

public T get(Integer index) throws Exception {
return (T) getNode(index).getObject();
}

private Node<T> getNode(Integer index) throws Exception {
if (index > size || index < 0) {
throw new Exception("index outof length");
}
Node<T> p = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
p = p.next;
}
return p;
}

　　3、插入节点：

//在尾节点后插入节点
public void add(T t) throws Exception {
this.add(t,size);
}

//在index位置后插入一个节点
public void add(T t, Integer index) throws Exception {
//创建新节点
Node<T> p = new Node<>();
p.setObject(t);
//获取该位置的节点
Node<T> s = getNode(index);
p.setPre(s);
if (s.getNext() != null) {
//将本节点的next节点放入新节点的next节点
p.setNext(s.getNext());
s.getNext().setPre(p);
} else {
p.setNext(null);
}
size++;
}

　　4、移除节点：

//移除节点并返回
public Node<T> remove(Integer index) throws Exception {
//获取该位置的节点
Node<T> s = getNode(index);
//获取该位置节点的下一个节点
Node<T> next = s.getNext();
//将本节点的pre节点的next节点设置为next
s.getPre().setNext(next);
next.setPre(s.getPre());
return s;
}

　　至此，双向链表的基本实现已完成，其实它就是用空间换时间来提高性能的；
　　之前了解了单链表的循环结构即单向循环链表，举一反三，双向链表也有循环结构，即双向循环链表；

三、双向链表扩展—双向循环链表

在双向链表的基础上进行改造：

尾节点的next指向头结点；

头结点的pre指向尾节点；



　　


　　除了插入方法，其他方法可保持不变：

//在index位置后插入一个节点
public void add(T t, Integer index) throws Exception {
//创建新节点
Node<T> p = new Node<>();
p.setObject(t);
//获取该位置的节点
Node<T> s = getNode(index);
p.setPre(s);
//将本节点的next节点放入新节点的next节点
p.setNext(s.getNext());
s.getNext().setPre(p);
size++;
}

　

本系列参考书籍：

　　《写给大家看的算法书》

　　《图灵程序设计丛书 算法 第4版》