数据结构——双向链表模拟实现（最详细注释）

一：前言

本篇博客就是双线链表的模拟实现，只要单链表搞懂，这个就差不多，这篇全是代码，但是每个方法注释写的很详细，如果不懂可以评论区详见。

二：模拟实现

package linkedlist;//此处我们实现双向链表
public class MyDLinkedList {static class Node {//内部类public String val;public Node prev;public Node next;public Node(String val) {this.val = val;this.prev = null;this.next = null;}}//表示整个链表，此处不引入傀儡节点，使用null来表示空节点private Node head=null;//为头节点private Node tail=null;//为节点//实现链表的一些核心操作//头插public void addFirst(String val){//从创建新节点开始Node newNode=new Node(val);if(head==null){//链表为空，则头节点和尾节点都指向新节点head=newNode;tail=newNode;}else{//链表不为空，则新节点的next指向头节点，头节点的prev指向新节点newNode.next=head;//head.prev=newNode;//更新头节点+head=newNode;}}//尾插public void addList(String val){//从创建新节点开始Node newNode=new Node(val);if(head==null){//链表为空，则头节点和尾节点都指向新节点head=newNode;tail=newNode;}else{//链表不为空，则新节点的prev指向尾节点，尾节点的next指向新节点newNode.prev=tail;tail.next=newNode;//更新尾节点tail=newNode;}}//指定位置插入public void add(int index,String val){int size=size();if(index<0||index>size){//是否=size()需要考虑throw new IndexOutOfBoundsException("输入无效参数");}//index=0，则头插if(index==0){addFirst(val);return;//index=size，则尾插}else if(index==size){addList(val);return ;//index在中间，则遍历到指定位置，插入节点}else {Node newNode = new Node(val);Node prev = head;for (int i = 0; i < index - 1; i++) {prev = prev.next;}//将新节点插入到prev和prev.next之间//新节点的next指向prev.next//原本prev.next的指向下一个节点，然后将新节点插入，用新节点的next指向原来的下一个节点newNode.next = prev.next;//prev的next指向新节点//插入后面的节点要与新节点链接起来，然后用prev.next.prevd表示第插入节点的后一个节点。然后与新节点链接起来。prev.next.prev = newNode;//新节点的prev指向prev//由于是双向链表，所以新节点的perv指向perv。newNode.prev = prev;//然后用prev.next指向新节点。prev.next=newNode;}}public int size(){int size=0;for(Node node=head;node!=null;node=node.next){size++;}return size;}//查找元素是否存在public Boolean contains(String val) {for (Node node = head; node != null; node = node.next) {if (node.val.equals(val)) {return true;}}return false;}//查找元素，返回元素下标，没有则返回-1public int indexOf(String val) {int index=0;for (Node node = head; node != null; node = node.next) {if (node.val.equals(val)) {return index;}index++;}return -1;}//删除头部元素public void removeFist(){//先判断链表是否为空if(head==null){return ;}if(head.next==null){head=null;tail=null;}else{//链表不为空，则删除头节点head//先让头节点指向下一个节点head=head.next;//让头节点的prev指向nullhead.prev=null;}}//删除尾部元素public void removeLast() {//先判断链表是否为空if (head == null) {return;}if(head.next==null){head=null;tail=null;}else {//链表不为空，则删除尾节点tail//先找到尾节点的前一个节点tail = tail.prev;//然后将尾节点的前一个节点的next指向nulltail.next=null;}}//删除指定位置元素public void remove(int index) {if (index < 0 || index >= size()) {throw new IndexOutOfBoundsException("输入无效参数");}if (index == 0) {removeFist();} else if (index == size() - 1) {removeLast();} else {Node prev = head;for(int i=0;i<index-1;i++){prev=prev.next;}//（1）//指向要删除的节点Node delNode=prev.next;//指向要删除的节点的下一个节点Node nextNode=delNode.next;//（2）//将prev的next指向nextNodeprev.next=nextNode;//将nextNode的prev指向prevnextNode.prev=prev;}}//指定值删除元素public void remove(String val) {//判读链表是否为空if(head==null){return ;//判断是否是头节点}else if(head.val.equals(val)){removeFist();return ;//判断是否是尾节点}else if(tail.val.equals(val)){removeLast();return ;//遍历链表，找到要删除的节点}else{Node toremove=head;for(;toremove!=null;toremove=toremove.next) {if (toremove.val.equals(val)) {break;}}if(toremove==null){//没有找到要删除的元素return;}//将周到的节点的prev和next指向要删除的节点的前一个节点和下一个节点Node prev= toremove.prev;Node next=toremove.next;//这个其实就是链接链表的操作//将prev的next指向nextprev.next=next;//将next的prev指向prevnext.prev=prev;}}//clear方法，清空链表public void clear(){head=null;tail=null;}//打印链表与单向没有区别@Overridepublic  String  toString(){StringBuilder stringbuilder=new StringBuilder();stringbuilder.append("[");for(Node node=head;node!=null;node=node.next){stringbuilder.append(node.val);if(node.next!=null){stringbuilder.append(",");}}stringbuilder.append("]");return stringbuilder.toString();}public static void test1(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.addFirst("a");list.addFirst("b");list.addFirst("c");System.out.println(list.toString());//输出结果：[c, b, a]}public static void test2(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.addList("a");list.addList("b");list.addList("c");System.out.println(list.toString());//输出结果：[a, b, c]}public static void test3(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.add(1,"e");System.out.println(list.toString());//·输出结果：[a, e, b, c, d]}public static void test4(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");System.out.println(list.contains("a"));//输出结果：trueSystem.out.println(list.contains("e"));//输出结果：false}public static void test5(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");System.out.println(list.indexOf("a"));//输出结果：0System.out.println(list.indexOf("e"));//输出结果：-1}public static void test6(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.removeFist();System.out.println(list.toString());//输出结果：[b, c, d]}public static void test7(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.removeLast();System.out.println(list.toString());//输出结果：[a, b, c]}public static void test8(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.remove(1);System.out.println(list.toString());//输出结果：[a, c, d]}public static void test9(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.remove("b");System.out.println(list.toString());//输出结果：[a, c, d]}public static void test10(){MyDLinkedList list=new MyDLinkedList();list.add(0,"a");list.add(1,"b");list.add(2,"c");list.add(3,"d");list.clear();System.out.println(list.toString());//输出结果：[]}public static void main(String[] args) {test1();//头插test2();//尾插test3();//指定位置插入test4();//判断元素是否存在test5();//查找元素下标test6();//删除头部元素test7();//删除尾部元素test8();//删除指定位置元素test9();//指定值删除元素test10();//清空链表}}