双向链表(doubly linked list)什么是双向链表?
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,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。
双向链表与单向链表的主要区别:
查找方向 : 单向链表的查找方向只能是一个方向,而双向链表可以向前或者向后查找。
删除: 单向链表的删除需要借助辅助指针,先找到要删除节点的前驱,然后进行删除。
temp.next = temp.next.next;(temp为辅助指针)
双向链表可以进行自我删除。
双向链表与单向链表的优劣:
优点:双链表结构比单链表结构更有优越性。
缺点:从存储结构来看,双向链表比单向链表多了一个指针,需要一个额外的、线性的内存使用量。(在32位操作系统中一个指针为4个字节,64位操作系统中一个指针为8个字节)。
双向链表的逻辑结构图解:
双向链表的具体操作: 添加:
图解:
代码:
//添加一个节点到最后 public void add(doublenode newnode) { doublenode temp = head; while (true) { if (temp.next == null) { // 当temp.next 为空时,证明temp为最后一个元素。 temp.next = newnode; //temp节点的下一位指向新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位指向temp //这两步构成双向链表 break; }else if (temp.next.id == newnode.id) { //id相同证明 已经存在该学生。 system.out.printf("要插入学号为%d的学生已经存在。\n", newnode.id); break; } temp = temp.next; } } //按学号顺序添加节点 public void sortadd(doublenode newnode) { doublenode temp = head; while (true) { if (temp.next == null) { //说明要添加的节点序号在当前链表中最大,因此直接添加在末尾。 temp.next = newnode;//temp节点的下一位指向新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位指向temp //这两步构成双向链表 break; } else if (temp.next.id > newnode.id) { //当前节点的下一位节点的编号大于 要添加的新节点,则证明新节点要添加在temp节点之后 newnode.next = temp.next;//要添加节点的下一位 指向temp当前节点的下一位 temp.next.pre = newnode;//temp当前节点的下一位的前一位 指向 新节点构成双向链表 temp.next = newnode; // 再让当前节点的下一位指向 新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位 指向 当前节点temp //这样连接完成后就将 新节点插入 到 原本链表的temp节点与temp.next节点之间 break; }else if (temp.next.id == newnode.id) { //id相同证明 已经存在该学生。 system.out.printf("要插入学号为%d的学生已经存在。\n", newnode.id); break; } temp = temp.next; } }
删除 :
图解:
代码:
//删除一个节点。 //自我删除 public void doubledelete(int id) { if (head.next == null) { system.out.println("链表为空!"); return; } doublenode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { system.out.printf("要删除的%d节点不存在\n", id); break; } else if (temp.id == id) { //找到要删除节点 // 此时temp 就代表将要被删除节点 //temp.pre.next 指 当前要被删除节点 的前一位 的后一位 // temp.next 指 当前要被删除节点的后一位 temp.pre.next = temp.next; // (当前要被删除节点 的前一位 的后一位)指向 (当前要被删除节点的后一位) //这样就完成了 temp节点的删除操作 // 如果是最后一个节点,就不需要执行下面这句话,否则出现空指针 if (temp.next != null) { temp.next.pre = temp.pre; } break; } temp = temp.next; } }
修改:
侃侃:它实际上与单链表的删除是一样。
代码:
//修改链表节点 public void doubleupdate(doublenode newnode) { if (head.next == null) { system.out.println("链表为空!"); return; } doublenode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { break; } else if (temp.id == newnode.id) { //找到要修改的节点 temp.name = newnode.name; temp.mark = newnode.mark; return; } temp = temp.next; } system.out.printf("要修改的%d节点不存在\n", newnode.id); }
双向链表实例:用双向链表创建一个学生信息管理系统,完成对学生信息的添加,删除,修改操作。
package linkedlist; //双向链表。public class doublelinkedlistdemo { public static void main(string agrs[]) { doublenode stu1 = new doublenode(6, "张三", 99); doublenode stu2 = new doublenode(2, "李四", 99); doublenode stu3 = new doublenode(3, "王五", 99); doublenode stu4 = new doublenode(5, "王二", 99); doublenode stu5 = new doublenode(4, "小红", 99); doublenode stu6 = new doublenode(1, "小明", 99); doublenode stu7 = new doublenode(1, "小明", 99); doublelinkedlist doublelinkedlist = new doublelinkedlist(); /* doublelinkedlist.add(stu1); doublelinkedlist.add(stu2); doublelinkedlist.add(stu3); doublelinkedlist.add(stu4); doublelinkedlist.add(stu5); doublelinkedlist.add(stu6); doublelinkedlist.add(stu7);*/ doublelinkedlist.sortadd(stu1); doublelinkedlist.sortadd(stu2); doublelinkedlist.sortadd(stu3); doublelinkedlist.sortadd(stu4); doublelinkedlist.sortadd(stu5); doublelinkedlist.sortadd(stu6); doublelinkedlist.add(stu7); system.out.println("原链表展示!"); doublelinkedlist.showlist(); system.out.println(); doublelinkedlist.doubledelete(6); doublelinkedlist.doubledelete(15); system.out.println("删除后链表展示!"); doublelinkedlist.showlist(); system.out.println(); doublenode stu8 = new doublenode(1, "李思成", 100); doublenode stu9 = new doublenode(20, "李成", 100); doublelinkedlist.doubleupdate(stu8); doublelinkedlist.doubleupdate(stu9); system.out.println("修改后链表展示!"); doublelinkedlist.showlist(); system.out.println(); }} class doublelinkedlist { private doublenode head = new doublenode(0, "", 0); public doublenode gethead() { return head; } //添加一个节点到最后 public void add(doublenode newnode) { doublenode temp = head; while (true) { if (temp.next == null) { // 当temp.next 为空时,证明temp为最后一个元素。 temp.next = newnode; //temp节点的下一位指向新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位指向temp //这两步构成双向链表 break; }else if (temp.next.id == newnode.id) { //id相同证明 已经存在该学生。 system.out.printf("要插入学号为%d的学生已经存在。\n", newnode.id); break; } temp = temp.next; } } //按学号顺序添加节点 public void sortadd(doublenode newnode) { doublenode temp = head; while (true) { if (temp.next == null) { //说明要添加的节点序号在当前链表中最大,因此直接添加在末尾。 temp.next = newnode;//temp节点的下一位指向新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位指向temp //这两步构成双向链表 break; } else if (temp.next.id > newnode.id) { //当前节点的下一位节点的编号大于 要添加的新节点,则证明新节点要添加在temp节点之后 newnode.next = temp.next;//要添加节点的下一位 指向temp当前节点的下一位 temp.next.pre = newnode;//temp当前节点的下一位的前一位 指向 新节点构成双向链表 temp.next = newnode; // 再让当前节点的下一位指向 新节点 newnode.pre = temp;//新节点的前一位 指向 当前节点temp //这样连接完成后就将 新节点插入 到 原本链表的temp节点与temp.next节点之间 break; }else if (temp.next.id == newnode.id) { //id相同证明 已经存在该学生。 system.out.printf("要插入学号为%d的学生已经存在。\n", newnode.id); break; } temp = temp.next; } } //删除一个节点。 //自我删除 public void doubledelete(int id) { if (head.next == null) { system.out.println("链表为空!"); return; } doublenode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { system.out.printf("要删除的%d节点不存在\n", id); break; } else if (temp.id == id) { //找到要删除节点 // 此时temp 就代表将要被删除节点 //temp.pre.next 指 当前要被删除节点 的前一位 的后一位 // temp.next 指 当前要被删除节点的后一位 temp.pre.next = temp.next; // (当前要被删除节点 的前一位 的后一位)指向 (当前要被删除节点的后一位) //这样就完成了 temp节点的删除操作 // 如果是最后一个节点,就不需要执行下面这句话,否则出现空指针 if (temp.next != null) { temp.next.pre = temp.pre; } break; } temp = temp.next; } } //修改链表节点 public void doubleupdate(doublenode newnode) { if (head.next == null) { system.out.println("链表为空!"); return; } doublenode temp = head.next; while (true) { if (temp == null) { break; } else if (temp.id == newnode.id) { //找到要修改的节点 temp.name = newnode.name; temp.mark = newnode.mark; return; } temp = temp.next; } system.out.printf("要修改的%d节点不存在\n", newnode.id); } public void showlist() { // 判断链表是否为空 if (head.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 doublenode temp = head.next; while (true) { // 判断是否到链表最后 if (temp == null) { break; } system.out.println(temp);// 输出节点的信息 temp = temp.next; } }} class doublenode { public int id; // 编号。 public string name; public int mark; public doublenode next; public doublenode pre; // 前一个(previous) public doublenode(int id, string name, int mark) { this.id = id; this.name = name; this.mark = mark; } @override public string tostring() { return "doublenode{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + "mark=" + mark + '}'; }}
以上就是java数据结构之双向链表的实现方式的详细内容。