文章目录
- 前言
- 1.为什么学习双向链表
- 2.双向链表(LinkedList)的模拟实现
- 2.1. 准备工作
- 2.2.功能的实现
- 2.2.1.显示链表(display) 和 是否包含某种元素(contains) 以及 获取链表节点个数(size())
- 2.2.2.头插法(addFirst)，尾插法(addLast)，以及在指定位置进行插入(addIndex)
- 2.2.3.删除第一次出现key的节点(remove)、删除所有值为val的结点(removeAllkey)。
- 2.2.4.清除链表(clear)
- 3.LinkedList的使用
- 3.1.LinkedList的构造方法
- 3.2.LinkedList的其他常用方法介绍
前言
上一篇我们进行链表的编程题的练习，今天我们来学习双向循环不带头节点的链表的相关操作，并且把链表结个尾，为下面学习栈和队列打下基础。
1.为什么学习双向链表
我们在上一篇学习了单链表，我们在进行在指定位置插入数据和在指定位置删除数据的时候，通常需要两个节点，一个在前面，一个在后面，如果我们在节点处，再加上一个前一个节点的引用，那么这个问题就迎刃而解了，因此我们引入双向链表。
2.双向链表(LinkedList)的模拟实现
2.1. 准备工作
public class MyLinkedList {
static class ListNode{
public int val;
public ListNode prev;
public ListNode next;
public ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
public ListNode head;
public ListNode last;
//头插法
public void addFirst(int data){
}
//尾插法
public void addLast(int data){
}
//任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
public void addIndex(int index,int data){
}
//查找是否包含关键字key是否在单链表当中
public boolean contains(int key){
return false;
}
//删除第一次出现关键字为key的节点
public void remove(int key){
}
//删除所有值为key的节点
public void removeAllKey(int key){
}
//得到单链表的长度
public int size(){
return 0;
}
public void display(){
}
public void clear(){
}
}
2.2.功能的实现
2.2.1.显示链表(display) 和 是否包含某种元素(contains) 以及 获取链表节点个数(size())
上面三种方法，有着异曲同工之妙，有很多相似之处，所以一起来说一下。
显示链表
创建一个节点(cur) 使得cur = head，循环遍历，直到 cur == null，停止循环，再循环中打印val，即可。
public void display(){
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
System.out.print(cur.val + " ");
cur = cur.next;
}
System.out.println();
}
是否包含某种元素
创建一个节点(cur) 使得cur = head，循环遍历，直到 cur == null，停止循环，再循环中判断cur.val是否等于cur，即可。
public boolean contains(int key){
ListNode cur = head;
while (cur != null) {
if (cur.val == key){
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}
** 获得节点数目**
创建一个节点(cur) 使得cur = head，循环遍历，直到 cur == null，停止循环，再循环中size++，即可。
public int size(){
ListNode cur = head;
int size = 0;
while (cur != null) {
size++;
cur = cur.next;
}
return size;
}
2.2.2.头插法(addFirst)，尾插法(addLast)，以及在指定位置进行插入(addIndex)
在进行插入的时候，一定要注意头结点和尾节点为null的时候，让新节点就等于头节点和尾节点。
头插法
首先要判断头节点和尾节点是否为空，如果为空的话，就要新节点(node) = 头节点 = 尾节点。
其次，如果不为空，说明链表中有节点，那么，就把head的指向和node的指向改变，然后在把head = node
public void addFirst(int data){
ListNode node = new ListNode(data);
if (head == null && last == null){
head = last = node;
}else{
node.next = head;
head.prev = node;
head = node;
}
}
尾插法
首先要判断头节点和尾节点是否为空，如果为空的话，就要新节点(node) = 头节点 = 尾节点。
其次，如果不为空，说明链表中有节点，那么，就把last的指向和node的指向改变，然后在把last= node
//尾插法
public void addLast(int data){
ListNode node = new ListNode(data);
if (head == null && last == null){
head = last = node;
}else{
last.next = node;
node.prev = last;
last = node;
}
}
在指定位置进行插入
首先要判断index位置的合法性，如果index< 0 或者是 index > size()，那么就是不合法的，可以直接返回，也可以报异常。
如果 index == 0 ，应用头插法，如果 index == size()，应用尾插法。
如果是在 0<index<size()，那么就要使用新的方法了。
public void addIndex(int index,int data){
int len = size();
if (index < 0 || index > len){
System.out.println("index位置不合法");
return;
}
if (index == 0){
addFirst(data);
}
if (index == len) {
addLast(data);
}
ListNode node = new ListNode(data);
ListNode cur = head;
while (index != 0){
cur = cur.next;
index--;
}
node.next = cur;
cur.prev.next = node;
node.prev = cur.prev;
cur.prev = node;
}
2.2.3.删除第一次出现key的节点(remove)、删除所有值为val的结点(removeAllkey)。
删除第一次出现key的节点
public void remove(int key){
ListNode cur = head;
while (cur != null){
if (cur.val == key){
break;
}
cur = cur.next;
}
if (cur == head){
head = head.next;
head.prev = null;
return;
}
if (cur == last){
last = last.prev;
last.next = null;
return;
}
cur.prev.next = cur.next;
cur.next.prev = cur.prev;
}
或者
public void remove1(int key){
ListNode cur = head;
while (cur != null){
if (cur.val == key){
//开始删除
if (cur == head){
head = head.next;
if (head != null){
head.prev = null;
}
}else {
cur.prev.next = cur.next;
if (cur.next == null){
last = last.prev;
}else {
cur.next.prev = cur.prev;
}
return;
}
}
cur = cur.next;
}
}
删除所有值为val的节点
只需要将上面第二段代码中return删去即可。
public void remove1(int key){
ListNode cur = head;
while (cur != null){
if (cur.val == key){
//开始删除
if (cur == head){
head = head.next;
if (head != null){
head.prev = null;
}
}else {
cur.prev.next = cur.next;
if (cur.next == null){
last = last.prev;
}else {
cur.next.prev = cur.prev;
}
return;
}
}
cur = cur.next;
}
}
2.2.4.清除链表(clear)
public void clear(){
ListNode cur = head;
while(cur != null){
ListNode curN = cur.next;
cur.next = null;
cur.prev = null;
cur = curN;
}
head = last = null;
}
3.LinkedList的使用
3.1.LinkedList的构造方法
LinkedList() 无参构造方法
public LinkedList(Collection<? extends E> c) 使用其他集合容器中元素构造List的构造方法
public static void main(String[] args) {
LinkedList<Integer>list = new LinkedList<>();
list.addFirst(2);
list.addLast(3);
list.add(1,4);
System.out.println(list);
LinkedList<Integer>list1 = new LinkedList<>(list);
list1.add(100);
System.out.println(list1);
list1.addAll(list);
System.out.println(list1);
}
3.2.LinkedList的其他常用方法介绍
上述的功能，大家自己去尝试写一下吧。
