Implementierung einer doppelt verknüpften Liste mit Java-Datenstruktur

Doppelt verknüpfte Liste

Was ist eine doppelt verknüpfte Liste?

Eine doppelt verknüpfte Liste, auch doppelt verknüpfte Liste genannt, ist eine Art verknüpfte Liste. Jeder ihrer Datenknoten verfügt über zwei Zeiger, die auf den direkten Nachfolger bzw. den direkten Vorgänger zeigen. Daher können Sie ausgehend von jedem Knoten in der doppelt verknüpften Liste problemlos auf dessen Vorgängerknoten und Nachfolgerknoten zugreifen.

Der Hauptunterschied zwischen einer doppelt verknüpften Liste und einer einfach verknüpften Liste:

Suchrichtung: Die Suchrichtung einer einfach verknüpften Liste kann nur in eine Richtung erfolgen, während eine doppelt verknüpfte Liste vorwärts suchen kann oder rückwärts.
Löschen: Das Löschen einer einseitig verknüpften Liste erfordert die Verwendung von Hilfszeigern. Suchen Sie zunächst den Vorgänger des zu löschenden Knotens und löschen Sie ihn dann. E temp.next = temp.next.next; (temp ist Hilfszeiger)
Zweifach verknüpfte Tabellen können selbst gelöscht werden.

Die Vor- und Nachteile von doppelt verknüpften Listen und einfach verknüpften Listen:

Vorteile: Die doppelt verknüpfte Listenstruktur hat mehr Vorteile als die einfach verknüpfte Listenstruktur.

Nachteile: Aus Sicht der Speicherstruktur hat die doppelt verknüpfte Liste einen Zeiger mehr als die einfach verknüpfte Liste, was eine zusätzliche lineare Speichernutzung erfordert. (Ein Zeiger ist 4 Bytes in 32-Bit-Betriebssystemen und 8 Bytes in 64-Bit-Betriebssystemen).

Illustration der logischen Struktur einer doppelt verketteten Liste:

Spezifische Operationen einer doppelt verketteten Liste:

Hinzufügen:

Illustration:

Code:

//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;
        }
    }

Löschen:

Abbildung:

Code:

 //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;
        }
    }

Änderung:

徃侃: Es ist eigentlich dasselbe wie das Löschen einer einfach verknüpften Liste.

Code:

//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);
    }

Beispiel für eine doppelt verknüpfte Liste:

Verwenden Sie eine doppelt verknüpfte Liste, um ein Studenteninformationsverwaltungssystem zu erstellen, um das Hinzufügen, Löschen und Ändern von Studenteninformationen abzuschließen.

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 + '}';
    }
}

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonImplementierung einer doppelt verknüpften Liste mit Java-Datenstruktur. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!