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Go语言双向链表list.List详解

news 2025/9/16 6:16:23

Go语言中的list.List是container/list包提供的双向链表实现，具有高效的插入和删除操作能力。

一、list.List数据结构特性

list.List数据结构定义源码如下：

// List represents a doubly linked list.
// The zero value for List is an empty list ready to use.
type List struct {root Element // sentinel list element, only &root, root.prev, and root.next are usedlen  int     // current list length excluding (this) sentinel element
}// Element is an element of a linked list.
type Element struct {// Next and previous pointers in the doubly-linked list of elements.// To simplify the implementation, internally a list l is implemented// as a ring, such that &l.root is both the next element of the last// list element (l.Back()) and the previous element of the first list// element (l.Front()).next, prev *Element// The list to which this element belongs.list *List// The value stored with this element.Value any
}

特性如下：

1）双链表结构：每个节点（Element类型）包含Prev和Next指针，分别指向其前驱和后继节点，形成双向链接。

2）类型灵活性：节点值采用interface{}类型，可存储任意数据，但需注意类型断言可能引发的运行时错误。

3）环状设计：通过内置的哨兵节点（root）形成环状结构，有效简化边界条件的处理逻辑。

二、list.List基本操作

1）list.List初始化

list.List初始化有两种方式：通过new方法创建和生命初始化，代码示例如下：

// 通过new方法初始化
lt1 := list.New()// 通过声明初始化
var lt2 list.List

2）list.List插入操作

lsit.List支持从链表的头部或者尾部插入数据，也支持在指定元素的前后插入数据。代码示例如下：

func main() {lt1 := list.New()// 链表尾部插入数据lt1.PushBack("back")// 链表头部插入数据lt1.PushFront("front")// 在链表尾部元素之前插入数据lt1.InsertBefore("before", lt1.Back())// 在链表尾部元素之后插入数据lt1.InsertAfter("after", lt1.Back())
}

3）list.List删除操作

list.List支持删除元素，代码示例如下：

// 删除元素
lt1.Remove(lt1.Front())

4）list.List移动操作

list.List支持移动操作，可以将某个元素移动到链表头部或者尾部，也可以将某个元素移动到指定元素的前后，代码示例如下：

// 将元素移动到头部
lt1.MoveToFront(lt1.Back())// 将元素移动到尾部
lt1.MoveToBack(lt1.Front())// 将元素移动到指定元素之前
e1 := lt1.PushBack("e1")
lt1.MoveBefore(e1, lt1.Back())// 将元素移动到指定元素之前
e2 := lt1.PushBack("e2")
lt1.MoveAfter(e2, lt1.Front())

5）list.List访问操作

list.List支持两种访问操作：首尾访问和遍历访问。

首位访问通过list.List提供的Front()和Back()方法访问，代码示例如下：

// 从头部访问元素
e3 := lt1.Front()// 从尾部访问元素
e4 := lt1.Back()

遍历访问通过Next()和Prev()方法实现，代码示例如下：

// 从头部向尾部开始遍历
for e := lt1.Front(); e != nil; e = e.Next() {fmt.Print(e.Value, " ")
}// 从尾部向头部部开始遍历
for e := lt1.Back(); e != nil; e = e.Prev() {fmt.Print(e.Value, " ")
}

6）list.List链表合并操作

list.List支持两个链表合并，可以将一个链表合并到另一个链表的头部或者尾部，代码示例如下：

lt2 := list.New()
lt2.PushBack("11")lt3 := list.New()
lt3.PushBack("33")lt4 := list.New()
lt4.PushBack("44")// 将链表合并到头部
lt2.PushFrontList(lt3)// 将链表合并到尾部
lt2.PushBackList(lt4)