良辰当五日,“双向链表”还 (Java篇)

本篇会加入个人的所谓鱼式疯言

❤️❤️❤️鱼式疯言:❤️❤️❤️此疯言非彼疯言

而是理解过并总结出来通俗易懂的大白话,

小编会尽可能的在每个概念后插入鱼式疯言,帮助大家理解的.

🤭🤭🤭可能说的不是那么严谨.但小编初心是能让更多人能接受我们这个概念 !!!

前言

小伙伴是不是在此之前学习过单向链表,什么是单向链表呢

用我们的专业术语就是: 单向不带头不循环链表

如果还不熟悉的小伙伴们可以点击下方链接进行学习哦 💖 💖 💖

单链表详解链接

而今天的主角是我们的双向链表,什么是双向链表呢,请听下文分解 💥 💥 💥

目录

  1. LinkedList
  2. 双向链表的实现
  3. LinedList 和 ArrayList 的异同

一. LinkedList

1. LinkedList 的简介

LinkedList 的底层是 双向链表结构
由于链表没有将元素存储在连续的空间 中,元素存储在单独的 节点 中,然后通过引用将 节点 连接起来了,因此在在任意位置 插入 或者 删除 元素时,不需要 搬移元素 ,效率比较

并且在我们Java的集合框架中,LinkedList 也实现了 List 接口

鱼式疯言

LinkedList 这个类有以下五个特点

  1. LinkedList 实现了 List 接口
  2. LinkedList 的底层使用了 双向链表
  3. LinkedList 没有实现 RandomAccess 接口,因此 LinkedList 不支持随机访问
  4. LinkedList 的任意位置 插入 和 删除 元素时效率比较高,时间复杂度为 O(1)
  5. LinkedList 比较适合任意位置插入的场景

了解了什么是 LinkedList 之后

宝子们是不是和小编一样对这个链表很感兴趣呢

下面来详细说明下他怎么使用吧 💕 💕 💕

1. 尾插数据

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add("杰哥哥");

    }
}

这里利用 add() 对 链表 直接进行 尾插 数据

2.指定 index 插入数据

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add(1,"杰哥哥");

    }
}

用 Java 重载 的特性,形成了 两个参数列表不同add(),但方法名同名的方法,从而指定 index 插入数据

鱼式疯言

LinkedListadd() 方法是返回值类型是 boolean 类型
当插入 成功 时返回的是 true
插入 失败 返回是 false

3.删除 index 的数据

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add(1,"杰哥哥");

        System.out.println(list.remove(3)); // 删除 "刘富帅"
        System.out.println(list.remove(0)); // 删除 "钟少爷"

    }
}

利用 List类 中 remove() 可以 删除数据 并带出该数据的 返回值

4.得到 index 数据

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add(1,"杰哥哥");

        System.out.println("====== 删除数据 ========");

        System.out.println(list.remove(3)); // 删除 "刘富帅"
        System.out.println(list.remove(0)); // 删除 "钟少爷"

        System.out.println("======= 获取数据 ========");

        System.out.println(list.get(0));  // "郭男神"
        System.out.println(list.get(1));  // "刘富帅"
    }
}

我们可以利用 get() 根据我们输入的 index 得到我们需要的 数据 💥 💥 💥

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add("吴富婆");
        list.add(1,"杰哥哥");

        System.out.println("====== 删除数据 ========");

        System.out.println(list.remove(3)); // 删除 "刘富帅"
        System.out.println(list.remove(0)); // 删除 "钟少爷"

        System.out.println("======= 获取数据 ========");

        System.out.println(list.get(0));  // "郭男神"
        System.out.println(list.get(1));  // "刘富帅"


        System.out.println("========= 修改数据 =========");
        System.out.println(list.set(0, "彭于晏"));
        System.out.println(list.get(0));
    }
}

在此处我们可以通过 set() 修改 index 位置的值 , 并返回修改前 index 的值

5. 查找数据

java 复制代码
public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add("吴富婆");
        list.add(1,"杰哥哥");

        System.out.println("====== 删除数据 ========");

        System.out.println(list.remove(3)); // 删除 "刘富帅"
        System.out.println(list.remove(0)); // 删除 "钟少爷"

        System.out.println("======= 获取数据 ========");

        System.out.println(list.get(0));  // "郭男神"
        System.out.println(list.get(1));  // "刘富帅"


        System.out.println("========= 修改数据 =========");
        System.out.println(list.set(0, "彭于晏"));
        System.out.println(list.get(0));


        System.out.println("=========查找数据=========");
        String s=new String("郭男神");
        if (list.contains(s)) {
            System.out.println("该数据的下标为:"+ list.indexOf(s));
        } else {
            System.out.println("未找到该数据,查找失败!");
        }
    }
}

在这段代码块中

我们通过 contains() 方法搜寻 LinkedList 是否含有该数据
如果存在就返回其 下标
不存在就打印 提示信息

鱼式疯言

contains 返回类型: Boolean ,
如果存在就返回 true
不存在就返回 false

说完了LinkedList 的主要方法,我们就不妨动手实现这个双向链表吧 💖 💖 💖

二.双向链表的实现

1. 基本框架

我们首先定义一个 内部类 ,我们可以通过 内部类 来实现我们的一个个 节点 的窗帘

java 复制代码
package linklist;
public class MyLinkedList extends AbLinkList{


    public static class  LinkedNode {
        public   LinkedNode prev;

        public  int val;
        public LinkedNode next;

        public LinkedNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
    }

并在 内部类 的前提下,我们有了前驱节点 prev 数据val 以及后驱节点 next

2.插入数据

<1>. 头插数据

java 复制代码
public void addFirst(int data) {
    LinkedNode node=new LinkedNode(data);
    if (isEmpty()) {
        head=last=node;
        return;
    }
    head.prev=node;
    node.next=head;
    head=node;

}

<2>. 尾插数据

java 复制代码
// 尾插数据
@Override
public void addLast(int data) {
    LinkedNode node=new LinkedNode(data);
    if (isEmpty()) {
        head=last=node;
        return;
    }

    last.next=node;
    node.prev=last;
    last=node;

}

<3>. index 插入数据

java 复制代码
public  void checkIndex(int index) throws IndexOutOfBoundsException{
    if (index<0 || index > size()) {
        throw  new IndexOutOfBoundsException("下标异常!");
    }
}



// 增加某位置的数据
@Override
public boolean addIndex(int index, int data) {
    try {
        checkIndex(index);
    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
        e.printStackTrace();
        return false;
    }

    if (index==0) {
        addFirst(data);
        return true;
    }

    if (index==size()) {
        addLast(data);
        return true;
    }
    LinkedNode cur=head;
    LinkedNode node=new LinkedNode(data);
    for (int i = 0; i < index; i++) {
        cur=cur.next;
    }


    cur.prev.next=node;
    node.prev=cur.prev;
    cur.prev=node;
    node.next=cur;

    return true;
}

3. 查找数据

java 复制代码
    // 坚持是否包含 key
    @Override
    public boolean contains(int key) {

        LinkedNode cur=head;
        for (int i = 0; i < size(); i++) {
            if (cur.val==key) {
                return true;
            }
            cur=cur.next;
        }

        return false;
    }

4. 删除数据

<1>. 移除 key 一个数据

java 复制代码
    // 移除一个 key 数据
    @Override
    public boolean remove(int key) {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        }

        if (head.val==key) {
//            head.val=null;
            head=head.next;
            head.prev=null;
            return true;
        }

        if (last.val==key) {
//            last.val=null;
            last=last.prev;
            last.next=null;
            return true;
        }

        LinkedNode cur= head;
        while (cur !=null) {
            if (cur.val==key) {
//                cur.val=null;
                cur.prev.next=cur.next;
                cur.next.prev=cur.prev;
                return true;
            }

            cur=cur.next;

        }

        return false;
    }

<2>. 移除所有 key 的数据

java 复制代码
    // 移除所以 key 的数据
    @Override
    public void removeAllKey(int key) {


        LinkedNode cur= head.next;
        while (cur.next !=null) {
            if (cur.val==key) {
//                cur.val=null;
                cur.prev.next=cur.next;
                cur.next.prev=cur.prev;

            }
                cur=cur.next;


        }

        if (head.val==key) {
//            head.val=null;
            head=head.next;
            head.prev=null;
        }

        if (last.val==key) {
//            last.val=null;
            last=last.prev;
            last.next=null;
        }
    }

5. 其他处理

<1>. 获取链表大小

java 复制代码
// 双链表长度

@Override
public int size() {
    int count=0;
    LinkedNode cur=head;
    while (cur !=null) {
        count++;
        cur=cur.next;
    }

    return  count;
}

 

这里只需要遍历链表 N 次 得到链表大小

<2>. 释放链表

java 复制代码
  // 释放双链表
    @Override
    public void clear() {
        LinkedNode cur=head;
        while (cur !=null) {
           LinkedNode tmp=cur.next;
//           cur.val=null;
           cur=null;
           cur=tmp;

        }
        head=null;
    }

逻辑代码展示

<1>. main 函数代码

java 复制代码
package Testdmo4.one;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class TestLinked {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new LinkedList<>();

        list.add("钟少爷");
        list.add("郭男神");
        list.add("刘富帅");
        list.add("吴富婆");
        list.add(1,"杰哥哥");

        System.out.println(list);

        System.out.println("====== 删除数据 ========");

        System.out.println(list.remove(3)); // 删除 "刘富帅"
        System.out.println(list.remove(0)); // 删除 "钟少爷"

        System.out.println("======= 获取数据 ========");

        System.out.println(list.get(0));  // "郭男神"
        System.out.println(list.get(1));  // "刘富帅"


        System.out.println("========= 修改数据 =========");
        System.out.println(list.set(0, "彭于晏"));
        System.out.println(list.get(0));


        System.out.println("=========查找数据=========");
        String s=new String("郭男神");
        if (list.contains(s)) {
            System.out.println("该数据的下标为:"+ list.indexOf(s));
        } else {
            System.out.println("未找到该数据,查找失败!");
        }
    }
}

<2>. 接口代码

java 复制代码
package linklist;

public abstract class AbLinkList {
     //头插法
     public  abstract void addFirst(int data);

     //尾插法
     public abstract void addLast(int data);

     //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
     public abstract boolean addIndex(int index,int data);

     //查找是否包含关键字key是否在单链表当中
     public abstract boolean contains(int key);

     //删除第一次出现关键字为key的节点
     public abstract boolean remove(int key);

     //删除所有值为key的节点
     public abstract void removeAllKey(int key);

     //得到双链表的长度
     public abstract int size();

     // 打印双链表
     public abstract void display();

     // 释放双链表
     public abstract void clear();

}

三. LinedList 和 ArrayList 的异同

鱼式疯言

总之一句话:

顺序表啥都 连续 ,链表只是 物理空间不连续
顺序表适合访问 和 尾插尾删 ,链表适合 任意插入 和 删除

若有感兴趣的小伙伴可以优化我们的数据类型哦 💖 💖 💖

总结

  1. LinkedList : 理解LinkedList 的底层就是我们的双向链表
  2. 双向链表的实现: 我们用前后引用和内部类的实现了我们的链表
  3. LinedList 和 ArrayList 的异同: 清楚了 LinkedList 和 ArrayList 的各自的优势和使用场景

可谓收获颇丰啊 💖 💖 💖 💖

如果觉得小编写的还不错的咱可支持 三连 下 ==(定有回访哦) == , 不妥当的咱请评论区 指正
希望我的文章能给各位宝子们带来哪怕一点点的收获就是 小编 创作 的最大 动力 💖 💖 💖

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