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链表（3）：双链表

news 2025/7/8 7:05:58

引入

我们之前学的单向链表有什么缺点呢？

缺点：后一个节点无法看到前一个节点的内容

那我们就多设置一个格子prev用来存放前面一个节点的地址，第一个节点的prev存最后一个节点的地址（一般是null）

这样一个无头双向链表就造好啦😊

老规矩，手搓双链表

初始

和单链表一样，我们也是实现IList接口的方法

初始化差不多，可以去看我前面的博客

数据结构：链表（1）_cx努力编程中的博客-CSDN博客

跟前驱没关系的函数我先放进来

    @Overridepublic boolean contains(int key) {ListNode cur = this.head;while(cur != null){if(cur.val == key){return true;}cur = cur.next;}return false;}@Overridepublic int size() {int count = 0;ListNode cur = this.head;while (cur != null) {count++;cur = cur.next;}return count;}@Overridepublic void display() {ListNode cur = head;while(cur != null){System.out.print(cur.val + " ");cur = cur.next;}System.out.println();}

插入

头插法

实例化一个node，如果只有一个节点的话就把head和last都放在这个节点的下面

node.next = head;

head.prev = node;

head = node;//把head的位置放到node这里

    public void addFirst(int data) {ListNode node = new ListNode(data);if(head == null){head = node;last = node;}else{node.next = this.head;head.prev = node;head = node;}}

尾插法

跟单链表不一样的是，双链表有last，所以时间复杂度是O(1)

    @Overridepublic void addLast(int data) {ListNode node = new ListNode(data);if(head == null){head = node;last = node;}else{last.next = node;node.prev = head;last = node;}}

指定位置插入

比如我们实例化一个节点，想要将其插入到1和2之间

那么我们就要将cur移动到2的位置（走index步）

这个cur的前驱（节点1）的next就是这个新节点的地址

node.next = cur

cur.prev.next = node(0x123)

node.prev = cur.prev

cur.prev = node

代码：

    @Overridepublic void addIndex(int index, int data) {//检查index是否异常int len = size();if(index < 0 || index > len){System.out.println("异常索引"+index);return;}if(index == 0){//头插法addFirst(data);return;}if(index == len){//尾插法addLast(data);return;}ListNode cur = findIndex(index);ListNode node = new ListNode(data);node.next = cur;cur.prev.next = node;node.prev = cur.prev;cur.prev = node;}

删除

假如删除中间45这个节点，先让cur走到这个节点，再让45前一个节点的地址等于45后一个节点地址，让45后一个节点的前驱等于45前一个节点的地址

但是假如要删除的是13这个节点（头节点），那么cur.prev.next = cur.next这行代码有问题

所以我们这么干，直接把头节点的后一个节点的前驱prev置为null就行了

                if(cur == head){head = head.next;head.prev = null;

假如要删除的是56这个节点（尾节点），那么cur.next.prev = cur.prev这行代码有问题

那我们这么干，直接把尾节点的前一个节点的next置为null就行了

cur.prev.next = cur.next;

last = last.prev;

我们发现尾节点的删除和中间节点删除有一行代码是一样的

cur.prev.next = cur.next;

我们可以把它作为这二者的公用代码

                    cur.prev.next = cur.next;if(cur.next == null){last = last.prev;}else {cur.next.prev = cur.prev;}

其实这段代码还存在问题

当链表只有一个元素的时候，

head = head.next //这行代码一走完表明head此时已经是空的了，下一行代码还说head.prev就根本不存在（注意：head.prev = null是赋值操作，首先你得有head.prev才能进行赋值）

更改代码：

整个remove代码

    @Overridepublic void remove(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null){if(cur.val == key){if(cur == head){head = head.next;if(head == null){last = null;}else{head.prev = null;}}else {cur.prev.next = cur.next;if(cur.next == null){last = last.prev;}else {cur.next.prev = cur.prev;}}return;}else{cur = cur.next;}}}

删除指定值的所有相同值的节点

跟上面的代码很像，区别就是删除之后不要return，让cur继续往下走

    @Overridepublic void removeAllKey(int key) {ListNode cur = head;while(cur != null){if(cur.val == key) {if (cur == head) {head = head.next;if (head == null) {last = null;} else {head.prev = null;}} else {cur.prev.next = cur.next;if (cur.next == null) {last = last.prev;} else {cur.next.prev = cur.prev;}}}cur = cur.next;}}

清除链表

暴力方法：

head = null; last = null;

细致方法：

定义一个cur，遍历整个链表，每到一个节点就把prev和next都置为空

    @Overridepublic void clear() {ListNode cur = head;while(cur!=null){ListNode curNext = cur.next;//防止将这个节点的next置为空之后，cur没办法继续遍历cur.prev = null;cur.next = null;cur = curNext;}}