链表-双向链表

在双向链表中，除了下一个节点链接之外，每个节点还包含指向序列中“前 一个”节点的第二个链接字段。这两个链接可以称为'forward（'s'）和'backwards'， 或'next'和'prev'（'previous'）。如图所示

以下通过Java语言手写实现LinkedList。包结构如下

package linked_list1;

/**
 * @author cv master
 * @date 2022/11/18 9:25
 */
public interface List<E> {
    boolean add(E e);

    boolean addFirst(E e);

    boolean addLast(E e);

    boolean remove(Object  o);

    E get(int index);

    void PrintLinkList();
}

package linked_list1;

/**
 * @author cv master
 * @date 2022/11/28 22:26
 */
public class LinkedList<E> implements List<E> {
    transient Node<E> first;
    transient Node<E> last;
    transient int size;

    public LinkedList() {
    }

    private static class Node<E> {
        Node<E> prev;
        E item;
        Node<E> next;

        public Node(Node<E> prev, E item, Node<E> next) {
            this.prev = prev;
            this.item = item;
            this.next = next;
        }
    }

    @Override
    public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }

    @Override
    public boolean addFirst(E e) {
        linkFirst(e);
        return true;
    }

    @Override
    public boolean addLast(E e) {
        return false;
    }

    void linkLast(E e) {
        Node<E> l = last;
        Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null) {
            first = newNode;
        } else {
            l.next = newNode;
        }
    }

    void linkFirst(E e) {
        Node<E> f = first;
        Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
        first = newNode;
        if (f == null) {
            last = newNode;
        } else {
            f.prev = newNode;
        }

    }

    @Override
    public boolean remove(Object o) {
        if (null == o) {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (null == x.item) {
                    unlink(x);
                }
            }
        } else {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item)) {
                    unlink(x);
                }
            }
        }
        return true;
    }

    E unlink(Node<E> x) {
        Node<E> next = x.next;
        E element = x.item;
        Node<E> prev = x.prev;
        if (prev == null) {
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
        }
        if (next == null) {
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
        }
        return element;
    }

    @Override
    public E get(int index) {
        return node(index).item;
    }

    Node<E> node(int index) {
        Node<E> x;
        if (index < (size >> 1)) {
            x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++) {
                x = x.next;
            }
        } else {
            x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--) {
                x = x.prev;
            }
        }
        return x;
    }

    @Override
    public void PrintLinkList() {
        System.out.print("链表的头节点是:"+first.item+"  链表的尾节点是:"+last.item+"  整体为：");
        Node<E>x=first;
        while (x!=null){
            System.out.print(x.item+". ");
            x=x.next;
        }
        System.out.println();
    }
}

 其中的linkFirst是头插的操作，先把旧的头节点记录下来，之后创建一个新的节点，新的节点的构造函数的prev为null，通过这样的方式构造一个新的头节点。

旧的头节点，设置f.prev连接到新的节点。

另外，如果没有头节点，头节点设置为新的节点即可。最后记录链表的节点数量size。

尾插法linkLast与头插法正好相反，先把旧的尾节点保留下来，构造新的尾节点，并把旧的尾节点，通过l.next关联到新的尾节点上。同时记录size的变化。

测试类：

package linked_list1;

/**
 * @author cv master
 * @date 2022/11/29 15:25
 */
public class LinkedListTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
        linkedList.add(1);
        linkedList.addFirst(3);
        linkedList.remove(3);
        linkedList.PrintLinkList();
    }
}