双向链表的增删改查操作

????????双向链表也叫双链表，是链表的一种特殊形式。在双向链表中，每个数据结点都具有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱的节点。双向链表是基于单向链表的一种改进，由于每个节点都含有指向其直接前驱和直接后继节点的指针，因此，从双向链表的任意位置开始，都可以方便地访问到所有的节点。

?????????双向链表提供了更多的灵活性，可以支持双向遍历，这使得它在需要频繁进行双向操作的场景下非常实用。双向链表的结构相较于单链表更为复杂，因此也占用更多的内存空间。

链表节点：?

//定义HeroNode, 每个HeroNode 对象就是一个节点
class HeroNode2 {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode2 next; //指向下一个节点
    public HeroNode2 pre;  //指向前一个节点

    //构造器
    public HeroNode2(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    //为了显示方法，重写toString方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode2{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                "}";
    }
}

链表的相关方法：

class DoubleLinkedList {

    //初始化一个头节点，头节点不用动，不存放具体的数据
    private HeroNode2 head = new HeroNode2(0, "", "");

    //返回头节点
    public HeroNode2 getHead() {
        return head;
    }

    //遍历双向链表的方法
    //显示链表【遍历】
    public void list() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空~");
        }
        //因为头节点不能动，我们需要创建一个辅助变量来遍历
        HeroNode2 temp;
        temp = head.next;
        while (temp != null) {
            System.out.println(temp);
            temp = temp.next;
        }
    }

    /**
     * 添加双向链表一定要增添逆向指针，否则就是单向链表
     *
     * @param heroNode2
     */
    public void add(HeroNode2 heroNode2) {
        //因为head节点不能动，因此我们需要创建一个辅助节点temp
        HeroNode2 temp = head;
        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
        }
        //退出while循环的时候就是temp指向了最后一个节点
        /**形成双向链表
         * ！！重要！！
         */
        temp.next = heroNode2;
        temp.next.pre = temp;
        //方式2
//        temp.next = heroNode2;
//        heroNode2.pre = temp;
    }

    public void OrderByAdd(HeroNode2 heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因为我们找的temp是位于添加位置的前一个结点，否则插入不了
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false; //flag标志添加的编号是否存在，默认是false
        while (true) {
            if (temp.next == null) { //说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在 temp的后面插入
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) { // 说明希望添加的heroNode的编号已经存在
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next; // 后移，遍历当前链表
        }
        //判断flag的值
        if (flag) {//不能添加，说明编号已经存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入 \n", heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中，temp的后面
            if (temp.next != null) {
                heroNode.next = temp.next;//将新节点的next,指针指向下一个节点
                heroNode.next.pre = heroNode; //将新节点的下一个节点的pre，指向新节点
            }
            heroNode.pre = temp; //将新节点的pre指向，前一个节点
            temp.next = heroNode; //temp的next指向下一个节点
        }
    }

    //修改节点的内容
    public void update(HeroNode2 newHeroNode) {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空~");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点，根据no，编号
        //定义一个辅助变量
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        while (true) {
            if (temp == null) {
                System.out.println("链表没找到~");
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                //如果找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else {
            System.out.printf("没有找到编号为 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    //删除节点代码
    public void delete(int no) {
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) { //空链表
            System.out.println("链表为空~");
            return;
        }
        while (true) {
            if (temp.no == no) {  //找到需要删除的链表
                flag = true;
                break;
            }
            if (temp == null) { //已经找到链表的最后一个元素
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            temp.pre.next = temp.next;
            //特别注意：如果最后一个节点，下条代码不用执行
            //否则出现空指针异常
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("链表没找到该编号%d节点", no);
        }
    }
}

测试类代码：

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        //先创建节点
        HeroNode2 hero1 = new HeroNode2(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode2 hero2 = new HeroNode2(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode2 hero3 = new HeroNode2(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode2 hero4 = new HeroNode2(4, "林冲", "豹子头");
        DoubleLinkedList doubleLinkedList = new DoubleLinkedList();
        doubleLinkedList.add(hero1);
        doubleLinkedList.add(hero2);
        doubleLinkedList.add(hero3);
        doubleLinkedList.add(hero4);

        //打印链表
        doubleLinkedList.list();

        //得到链表的head节点
        System.out.println("=====链表头节点=====");
        System.out.println(doubleLinkedList.getHead());

        //更新链表
        HeroNode2 newHeroNode = new HeroNode2(2, "孙二娘", "母夜叉");
        doubleLinkedList.update(newHeroNode);

        //打印链表
        System.out.println("=====更新后的链表=====");
        doubleLinkedList.list();

        //删除操作
        System.out.println("======删除链表节点======");
        doubleLinkedList.delete(2);
        doubleLinkedList.list();
    }
}

控制台打印：

特别注意：

链表添加操作：

一定要使用两个指针，pre 、next

核心代码：

方式一：

? ? ? ? temp.next = heroNode2;
? ? ? ? temp.next.pre = temp;
方式二：
? ? ? ?temp.next = heroNode2;
? ? ? ? heroNode2.pre = temp;

 public void add(HeroNode2 heroNode2) {
        //因为head节点不能动，因此我们需要创建一个辅助节点temp
        HeroNode2 temp = head;
        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
        }
        //退出while循环的时候就是temp指向了最后一个节点
        /**形成双向链表
         * ！！重要！！
         */
        temp.next = heroNode2;
        temp.next.pre = temp;
        //方式2
//        temp.next = heroNode2;
//        heroNode2.pre = temp;
    }

逆序输出链表：

    //逆序打印双向链表
    public void reverseShow(HeroNode2 head){
        HeroNode2 temp = head.next;
        if(temp == null){
            System.out.println("该链表为空，无节点打印~");
        }
        while (temp.next!=null){
            temp = temp.next;
        }
        while (temp.pre != null){
            System.out.println(temp);
            temp = temp.pre;
        }
    }

删除节点操作：

核心代码：

tips:一定要注意下面代码不可以直接使用，一定要考虑，删除最后一个节点的情况！！！

?????????????temp.pre.next = temp.next;
? ? ? ? ? ? ?temp.next.pre = temp.pre;?

 //删除节点代码
    public void delete(int no) {
        HeroNode2 temp = head.next;
        boolean flag = false;
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) { //空链表
            System.out.println("链表为空~");
            return;
        }
        while (true) {
            if (temp.no == no) {  //找到需要删除的链表
                flag = true;
                break;
            }
            if (temp == null) { //已经找到链表的最后一个元素
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        if (flag) {
            temp.pre.next = temp.next;
            //特别注意：如果最后一个节点，下条代码不用执行
            //否则出现空指针异常
            if (temp.next != null) {
                temp.next.pre = temp.pre;
            }
        } else {
            System.out.printf("链表没找到该编号%d节点", no);
        }
    }

顺序插入链表操作：

思路：判断应该在哪个位置插入节点，三种情况：

• 该节点存在，无需插入
• 节点插入比节点数字大的前一个位置，即：temp.next.no > newListedNode.no
• 插入节点的最后一个位置??

核心代码（一定要先连接新节点后的指针，再连接新节点前的指针，谨防覆盖！！！）：

以下代码也不能直接使用，需要判断是否为最后一个节点！！！
? ? ? ? ? ? heroNode.next = temp.next;
? ? ? ? ? ??heroNode.next.pre = heroNode;
? ? ? ? ? ? heroNode.pre = temp;?
? ? ? ? ? ? temp.next = heroNode;

   public void OrderByAdd(HeroNode2 heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因为我们找的temp是位于添加位置的前一个结点，否则插入不了
        HeroNode2 temp = head;
        boolean flag = false; //flag标志添加的编号是否存在，默认是false
        while (true) {
            if (temp.next == null) { //说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在 temp的后面插入
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) { // 说明希望添加的heroNode的编号已经存在
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next; // 后移，遍历当前链表
        }
        //判断flag的值
        if (flag) {//不能添加，说明编号已经存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了，不能加入 \n", heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中，temp的后面
            if (temp.next != null) {
                heroNode.next = temp.next;//将新节点的next,指针指向下一个节点
                heroNode.next.pre = heroNode; //将新节点的下一个节点的pre，指向新节点
            }
            heroNode.pre = temp; //将新节点的pre指向，前一个节点
            temp.next = heroNode; //temp的next指向下一个节点
        }
    }