数据结构之双向链表（JAVA实现）

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最近重新复习了一些基础的数据结构，发觉自己好多已经淡忘了，索性重新捡起来以前的知识，今天笔者回顾了一下链表的知识，用JAVA实现了一个双向链表，下面来看代码：

public class DoubleLinkedList
{
  // 节点类Node  

  private static class Node
  {
    Object value;
    Node prev = this;
    Node next = this;  

    Node(Object v)
    {
      value = v;
    }  

    public String toString()
    {
      return value.toString();
    }
  }
  private Node head = new Node(null); // 头节点
  private int size; // 链表大小
  // 以下是接口方法  

  //添加到链表表头
  public boolean addFirst(Object o)
  {
    addAfter(new Node(o), head);
    return true;
  }
  //将元素添加到链表表尾
  public boolean addLast(Object o)
  {
    addBefore(new Node(o), head);
    return true;
  }  

  public boolean add(Object o)
  {
    return addLast(o);
  }
  //将元素添加到指定位置
  public boolean add(int index, Object o)
  {
    addBefore(new Node(o), getNode(index));
    return true;
  }
  //移除指定位置
  public boolean remove(int index)
  {
    removeNode(getNode(index));
    return true;
  }
  //移除链表表头元素
  public boolean removeFirst()
  {
    removeNode(head.next);
    return true;
  }
  //移除链表表尾元素
  public boolean removeLast()
  {
    removeNode(head.prev);
    return true;
  }
  //取到指定位置的元素值
  public Object get(int index)
  {
    return getNode(index).value;
  }
  //返回链表的大小
  public int size()
  {
    return size;
  }  

  public String toString()
  {
    StringBuffer s = new StringBuffer("[");
    Node node = head;
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
      node = node.next;
      if (i > 0)
        s.append(", ");
      s.append(node.value);
    }
    s.append("]");
    return s.toString();
  }
  //以下是实现方法  

  //查找链表元素
  private Node getNode(int index)
  {
      if (index < 0 || index >= size)
          throw new IndexOutOfBoundsException();
        Node node = head.next;
        for (int i = 0; i < index; i++)
          node = node.next;
        return node;
  }
  //在某元素之前添加元素
  private void addBefore(Node newNode, Node node)
  {
    newNode.prev = node.prev;
    newNode.next = node;
    newNode.next.prev = newNode;
    newNode.prev.next = newNode;
    size++;
  }
  //在某元素之后添加元素
  private void addAfter(Node newNode, Node node)
  {
      newNode.prev = node;
      newNode.next = node.next;
      newNode.next.prev = newNode;
      newNode.prev.next = newNode;
      size++;
  }
  //移除特定元素
  private void removeNode(Node node)
  {
    node.next.prev = node.prev;
    node.prev.next = node.next;
    node.prev = null;
    node.next = null;
    size--;
  }
}
//有些地方还可以优化，比如查找时可以判断索引是否大于size的一半，如果是的话，就从另一头开始迭代。  

测试类：

public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
  DoubleLinkedList dll = new DoubleLinkedList();
  //添加
  dll.add("A");
  dll.add("B");
  dll.add("C");
  System.out.println(dll);  

  //添加到最前
  dll.addFirst("D");
  System.out.println(dll);  

  //添加到最后
  dll.addLast("E");
  System.out.println(dll);

  //添加到指定位置
  dll.add(4, "F");
  System.out.println(dll);  

  //移除最前的
  dll.removeFirst();
  System.out.println(dll);  

  //移除最后的
  dll.removeLast();
  System.out.println(dll);  

  //移除指定位置上的
  dll.remove(2);
  System.out.println(dll);  

  //返回指定位置上的元素
  System.out.println(dll.get(1));  

}
}  

Java实现的链表和c/c++有点不一样的地方是c/c++用的是指针，而Java用的是引用，这里的区别希望大家注意一下。

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