java 线性表双向链表（源代码）
熊孩纸
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2021-04-01 10:07:55
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1.public class DuLinkList<T>
2.{
3. //定义一个内部类Node，Node实例代表链表的节点。
4. private class Node
5. {
6. //保存节点的数据
7. private T data;
8. //指向上个节点的引用
9. private Node prev;
10. //指向下个节点的引用
11. private Node next;
12. //无参数的构造器
13. public Node()
14. {
15. }
16. //初始化全部属性的构造器
17. public Node(T data , Node prev , Node next)
18. {
19. this.data = data;
20. this.prev = prev;
21. this.next = next;
22. }
23. }
24. //保存该链表的头节点
25. private Node header;
26. //保存该链表的尾节点
27. private Node tail;
28. //保存该链表中已包含的节点数
29. private int size;
30. //创建空链表
31. public DuLinkList()
32. {
33. //空链表，header和tail都是null
34. header = null;
35. tail = null;
36. }
37. //以指定数据元素来创建链表，该链表只有一个元素
38. public DuLinkList(T element)
39. {
40. header = new Node(element , null , null);
41. //只有一个节点，header、tail都指向该节点
42. tail = header;
43. size++;
44. }
45. //返回链表的长度
46. public int length()
47. {
48. return size;
49. }
50.
51. //获取链式线性表中索引为index处的元素
52. public T get(int index)
53. {
54. return getNodeByIndex(index).data;
55. }
56. //根据索引index获取指定位置的节点
57. private Node getNodeByIndex(int index)
58. {
59. if (index < 0 || index > size - 1)
60. {
61. throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
62. }
63. if (index <= size / 2)
64. {
65. //从header节点开始
66. Node current = header;
67. for (int i = 0 ; i <= size / 2 && current != null
68. ; i++ , current = current.next)
69. {
70. if (i == index)
71. {
72. return current;
73. }
74. }
75. }
76. else
77. {
78. //从tail节点开始搜索
79. Node current = tail;
80. for (int i = size - 1 ; i > size / 2 && current != null
81. ; i++ , current = current.prev)
82. {
83. if (i == index)
84. {
85. return current;
86. }
87. }
88. }
89. return null;
90. }
91. //查找链式线性表中指定元素的索引
92. public int locate(T element)
93. {
94. //从头节点开始搜索
95. Node current = header;
96. for (int i = 0 ; i < size && current != null
97. ; i++ , current = current.next)
98. {
99. if (current.data.equals(element))
100. {
101. return i;
102. }
103. }
104. return -1;
105. }
106. //向线性链式表的指定位置插入一个元素。
107. public void insert(T element , int index)
108. {
109. if (index < 0 || index > size)
110. {
111. throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
112. }
113. //如果还是空链表
114. if (header == null)
115. {
116. add(element);
117. }
118. else
119. {
120. //当index为0时，也就是在链表头处插入
121. if (index == 0)
122. {
123. addAtHeader(element);
124. }
125. else
126. {
127. //获取插入点的前一个节点
128. Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
129. //获取插入点的节点
130. Node next = prev.next;
131. //让新节点的next引用指向next节点，prev引用指向prev节点
132. Node newNode = new Node(element , prev , next);
133. //让prev的next指向新节点。
134. prev.next = newNode;
135. //让prev的下一个节点的prev指向新节点
136. next.prev = newNode;
137. size++;
138. }
139. }
140. }
141. //采用尾插法为链表添加新节点。
142. public void add(T element)
143. {
144. //如果该链表还是空链表
145. if (header == null)
146. {
147. header = new Node(element , null , null);
148. //只有一个节点，header、tail都指向该节点
149. tail = header;
150. }
151. else
152. {
153. //创建新节点,新节点的pre指向原tail节点
154. Node newNode = new Node(element , tail , null);
155. //让尾节点的next指向新增的节点
156. tail.next = newNode;
157. //以新节点作为新的尾节点
158. tail = newNode;
159. }
160. size++;
161. }
162. //采用头插法为链表添加新节点。
163. public void addAtHeader(T element)
164. {
165. //创建新节点，让新节点的next指向原来的header
166. //并以新节点作为新的header
167. header = new Node(element , null , header);
168. //如果插入之前是空链表
169. if (tail == null)
170. {
171. tail = header;
172. }
173. size++;
174. }
175. //删除链式线性表中指定索引处的元素
176. public T delete(int index)
177. {
178. if (index < 0 || index > size - 1)
179. {
180. throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
181. }
182. Node del = null;
183. //如果被删除的是header节点
184. if (index == 0)
185. {
186. del = header;
187. header = header.next;
188. //释放新的header节点的prev引用
189. header.prev = null;
190. }
191. else
192. {
193. //获取删除点的前一个节点
194. Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
195. //获取将要被删除的节点
196. del = prev.next;
197. //让被删除节点的next指向被删除节点的下一个节点。
198. prev.next = del.next;
199. //让被删除节点的下一个节点的prev指向prev节点。
200. if (del.next != null)
201. {
202. del.next.prev = prev;
203. }
204. //将被删除节点的prev、next引用赋为null.
205. del.prev = null;
206. del.next = null;
207. }
208. size--;
209. return del.data;
210. }
211. //删除链式线性表中最后一个元素
212. public T remove()
213. {
214. return delete(size - 1);
215. }
216. //判断链式线性表是否为空链表
217. public boolean empty()
218. {
219. return size == 0;
220. }
221. //清空线性表
222. public void clear()
223. {
224. //将底层数组所有元素赋为null
225. header = null;
226. tail = null;
227. size = 0;
228. }
229. public String toString()
230. {
231. //链表为空链表时
232. if (empty())
233. {
234. return "[]";
235. }
236. else
237. {
238. StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
239. for (Node current = header ; current != null
240. ; current = current.next )
241. {
242. sb.append(current.data.toString() + ", ");
243. }
244. int len = sb.length();
245. return sb.delete(len - 2 , len).append("]").toString();
246. }
247. }
248. public String reverseToString()
249. {
250. //链表为空链表时
251. if (empty())
252. {
253. return "[]";
254. }
255. else
256. {
257. StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
258. for (Node current = tail ; current != null
259. ; current = current.prev )
260. {
261. sb.append(current.data.toString() + ", ");
262. }
263. int len = sb.length();
264. return sb.delete(len - 2 , len).append("]").toString();
265. }
266. }
267.
268. public static void main(String[] args)
269. {
270. DuLinkList<String> list = new DuLinkList<String>();
271. list.insert("aaaa" , 0);
272. list.add("bbbb");
273. list.insert("cccc" , 0);
274. //在索引为1处插入一个新元素
275. list.insert("dddd" , 1);
276. //输出顺序线性表的元素
277. System.out.println(list);
278. //删除索引为2处的元素
279. list.delete(2);
280. System.out.println(list);
281. System.out.println(list.reverseToString());
282. //获取cccc字符串在顺序线性表中的位置
283. System.out.println("cccc在顺序线性表中的位置："
284. + list.locate("cccc"));
285. System.out.println("链表中索引1处的元素："
286. + list.get(1));
287. list.remove();
288. System.out.println("调用remove方法后的链表:" + list);
289. list.delete(0);
290. System.out.println("调用delete(0)后的链表:" + list);
291. }
292.} 
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