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對比單連結清單與雙連結清單及用java實作雙向連結清單的增删改查一、雙向連結清單與單連結清單對比二、雙向連結清單圖示三、編寫java代碼實作雙向連結清單的增删改查

一、雙向連結清單與單連結清單對比

1、單向連結清單，查找的方向隻能是一個方向，而雙向連結清單可以向前或者向後查找。

2、單向連結清單不能自我删除，需要靠輔助節點 ，而雙向連結清單，則可以自我删除。是以前面我們單連結清單删除節點時，總是找到 temp, temp 是待删除節點的前一個節點。

二、雙向連結清單圖示

對比單連結清單與雙連結清單及用java實作雙向連結清單的增删改查一、雙向連結清單與單連結清單對比二、雙向連結清單圖示三、編寫java代碼實作雙向連結清單的增删改查

三、編寫java代碼實作雙向連結清單的增删改查

3.1 應用案例

使用雙向連結清單實作 – 水浒英雄排行榜管理完成對英雄人物的增删改查操作。

3.2 編寫HeroNode2類 

package point6;

/**
 * @description: 定義節點類，每一個對象就是一個節點
 * @author: hyr
 * @time: 2020/1/19 9:44
 */
public class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next; // 指向下一個節點，預設為null
    public HeroNode2 pre; // 指向上一個節點，預設為null

    // 構造器
    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    // 為了顯示方法，重寫toString方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                '}';
    }
}

3.3 編寫DoubleLinkedList類 

package point6;

/**
 * @description: 建立一個雙向連結清單的類
 * @author: hyr
 * @time: 2020/1/19 9:48
 */
public class DoubleLinkedList {
    // 先初始化一個頭節點，頭節點不要動，不存放具體的資料
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    // 傳回頭節點
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    // 顯示連結清單
    public void list() {
        // 判斷連結清單是否為空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("連結清單為空");
            return;
        }
        // 因為頭節點，不能動，是以我們需要一個輔助變量來周遊
        HeroNode2 temp = head.next;
        while (true) {
            // 判斷是否到連結清單最後
            if (temp == null) {
                break;
            }
            // 輸出節點的資訊
            System.out.println(temp);

            // 将temp後移
            temp = temp.next;
        }
    }

    // 添加一個節點到雙向連結清單的最後
    public void add(HeroNode2 heroNode) {
        // 因為頭節點不能動，是以我們需要一個輔助變量temp
        HeroNode2 temp = head;
        // 周遊連結清單，找到最後
        while (true) {
            // 找到連結清單的最後
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果沒有找到，将temp後移
            temp = temp.next;
        }
        // 當退出循環時，temp就指向了連結清單的最後
        // 形成一個雙向連結清單
        temp.next = heroNode;
        heroNode.pre = temp;
    }

    // 按照順序添加
    public void add1(HeroNode2 heroNode) {
        // 因為頭節點不能動，是以我們仍然通過一個輔助指針(變量)來幫助找到添加的位置
        // 因為單連結清單，因為我們找的 temp 是位于添加位置的前一個節點，否則插入不了
        HeroNode2 temp = head;
        // 标志添加的編号是否存在，預設為false
        boolean flag = false;
        while (true) {
            // 說明 temp 已經在連結清單的最後
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 位置找到，就在 temp 的後面插入
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                break;
            }
            // 說明希望添加的 heroNode 的編号已然存在
            else if (temp.next.no == heroNode.no) {
                //說明編号存在
                flag = true;
                break;
            }
            // 後移，周遊目前連結清單
            temp = temp.next;
        }
        // 判斷 flag 的值
        // 不能添加，說明編号存在
        if (flag) {
            System.out.printf("準備插入的英雄的編号%d已經存在了，不能加入\n", heroNode.no);
        } else {
            // 插入到連結清單中，temp的後面
            // 這裡需要判斷一下是不是最後一個節點，需要不同的操作。
            if (temp.next != null) {
                heroNode.next = temp.next;
                heroNode.next.pre = heroNode;
            }
            temp.next = heroNode;
            heroNode.pre = temp;
        }
    }

    // 修改一個節點的内容，可以看到雙向連結清單的節點内容修改和單向連結清單一樣
    // 隻是節點類型修改為HeroNode2
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        // 判斷是否為空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("連結清單為空");
            return;
        }
        // 找到需要修改的節點，根據no編号
        // 定義一個輔助變量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false; // 表示是否找到該節點
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break; // 已經周遊完連結清單
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                // 找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        // 根據flag判斷是否找到要修改的節點
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else {
            System.out.printf("沒有找到編号為%d的節點，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    // 從雙向連結清單中删除一個節點
    // 說明
    // 1、對于雙向連結清單，我們可以直接找到要删除的這個節點
    // 2、找到後，自我删除即可
    public void del(int no) {
        // 判斷目前連結清單是否為空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("連結清單為空，無法删除");
            return;
        }
        HeroNode2 temp = head.next; // 輔助變量
        boolean flag = false; // 标志是否找到待删除節點
        while (true) {
            if (temp == null) {
                // 已經到了連結清單的最後
                break;
            }
            if (temp.no == no) {
                // 找到的待删除節點的前一個節點temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; // temp後移，周遊
        }
        // 判斷flag
        if (flag) { // 找到
            // 可以删除
            temp.pre.next = temp.next;
            // 如果是最後一個節點，就不需要執行下面這句話，否則出現空指針
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d節點不存在\n", no);
        }
    }
}

3.4 編寫測試類DoubleLinkedDemo 

package point6;

/**
 * @description: 使用雙向連結清單完成對水浒英雄榜的增删改查
 * @author: hyr
 * @time: 2020/1/19 18:25
 */
public class DoubleLinkedDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 先建立節點
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及時雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "盧俊義", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吳用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林沖", "豹子頭");

        // 建立一個雙向連結清單
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();

//        // 1、按照no順序向雙向連結清單中增添資料
//        doubleLinkedList.add1(hero1);
//        doubleLinkedList.add1(hero2);
//        doubleLinkedList.add1(hero3);
//        doubleLinkedList.add1(hero4);
//        // 檢視一下雙向連結清單中的資料
//        System.out.println("增添完資料後的雙向連結清單為：");
//        doubleLinkedList.list();
//        System.out.println();

        // 2、按照no順序向雙向連結清單中增添資料
        doubleLinkedList.add1(hero1);
        doubleLinkedList.add1(hero3);
        doubleLinkedList.add1(hero2);
        doubleLinkedList.add1(hero4);
        // 檢視一下雙向連結清單中的資料
        System.out.println("增添完資料後的雙向連結清單為：");
        doubleLinkedList.list();
        System.out.println();

        // 3、修改
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(4,"魯智深", "花和尚");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);
        System.out.println("修改後的雙向連結清單為：");
        doubleLinkedList.list();
        System.out.println();

        // 4、删除
        doubleLinkedList.del(3);
        System.out.println("删除後的連結清單情況為：");
        doubleLinkedList.list();
    }
}

3.5 運作結果 

增添完資料後的雙向連結清單為：
HeroNode2{no=1, name='宋江', nickname='及時雨'}
HeroNode2{no=2, name='盧俊義', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{no=3, name='吳用', nickname='智多星'}
HeroNode2{no=4, name='林沖', nickname='豹子頭'}

修改後的雙向連結清單為：
HeroNode2{no=1, name='宋江', nickname='及時雨'}
HeroNode2{no=2, name='盧俊義', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{no=3, name='吳用', nickname='智多星'}
HeroNode2{no=4, name='魯智深', nickname='花和尚'}

删除後的連結清單情況為：
HeroNode2{no=1, name='宋江', nickname='及時雨'}
HeroNode2{no=2, name='盧俊義', nickname='玉麒麟'}
HeroNode2{no=4, name='魯智深', nickname='花和尚'}
資料結構與算法 java 連結清單 資料結構 算法 雙向連結清單
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