双向链表
一种更复杂的链表是“双向链表”或“双面链表”。每个节点有两个链接：一个指向前一个节点，当此节点为第一个节点时，指向空值；而另一个指向下一个节点，当此节点为最后一个节点时，指向空值。
操作
- is_empty() 链表是否为空
- length() 链表长度
- travel() 遍历链表
- add(item) 链表头部添加
- append(item) 链表尾部添加
- insert(pos, item) 指定位置添加
- remove(item) 删除节点
- search(item) 查找节点是否存在
实现
Python实现
class Node(object):
"""双向链表节点"""
def __init__(self, item):
self.item = item
self.next = None
self.prev = None
class DLinkList(object):
"""双向链表"""
def __init__(self):
self._head = None
def is_empty(self):
"""判断链表是否为空"""
return self._head == None
def length(self):
"""返回链表的长度"""
cur = self._head
count = 0
while cur != None:
count += 1
cur = cur.next
return count
def travel(self):
"""遍历链表"""
cur = self._head
while cur != None:
print cur.item,
cur = cur.next
print ""
def add(self, item):
"""头部插入元素"""
node = Node(item)
if self.is_empty():
# 如果是空链表，将_head指向node
self._head = node
else:
# 将node的next指向_head的头节点
node.next = self._head
# 将_head的头节点的prev指向node
self._head.prev = node
# 将_head 指向node
self._head = node
def append(self, item):
"""尾部插入元素"""
node = Node(item)
if self.is_empty():
# 如果是空链表，将_head指向node
self._head = node
else:
# 移动到链表尾部
cur = self._head
while cur.next != None:
cur = cur.next
# 将尾节点cur的next指向node
cur.next = node
# 将node的prev指向cur
node.prev = cur
def search(self, item):
"""查找元素是否存在"""
cur = self._head
while cur != None:
if cur.item == item:
return True
cur = cur.next
return False
指定位置插入节点
def insert(self, pos, item):
"""在指定位置添加节点"""
if pos <= 0:
self.add(item)
elif pos > (self.length()-1):
self.append(item)
else:
node = Node(item)
cur = self._head
count = 0
# 移动到指定位置的前一个位置
while count < (pos-1):
count += 1
cur = cur.next
# 将node的prev指向cur
node.prev = cur
# 将node的next指向cur的下一个节点
node.next = cur.next
# 将cur的下一个节点的prev指向node
cur.next.prev = node
# 将cur的next指向node
cur.next = node
删除元素
def remove(self, item):
"""删除元素"""
if self.is_empty():
return
else:
cur = self._head
if cur.item == item:
# 如果首节点的元素即是要删除的元素
if cur.next == None:
# 如果链表只有这一个节点
self._head = None
else:
# 将第二个节点的prev设置为None
cur.next.prev = None
# 将_head指向第二个节点
self._head = cur.next
return
while cur != None:
if cur.item == item:
# 将cur的前一个节点的next指向cur的后一个节点
cur.prev.next = cur.next
# 将cur的后一个节点的prev指向cur的前一个节点
cur.next.prev = cur.prev
break
cur = cur.next
测试
if __name__ == "__main__":
ll = DLinkList()
ll.add(1)
ll.add(2)
ll.append(3)
ll.insert(2, 4)
ll.insert(4, 5)
ll.insert(0, 6)
print "length:",ll.length()
ll.travel()
print ll.search(3)
print ll.search(4)
ll.remove(1)
print "length:",ll.length()
ll.travel()
Java实现
package linkList;
/**
* @class: linkList.DLinkList
* @description:双向链表
* @author: ylg
*/
public class DLinkList {
Node head = null;
/**
* @class: linkList.Node
* @description: 节点类
*/
class Node {
int item;
Node pre;
Node next;
public Node(int item) {
this.item = item;
}
}
/**
* @return 链表为空返回true，否则返回false
*/
public boolean is_empty() {
return head == null;
}
/**
* @return 链表的长度
*/
public int length() {
Node cur = head;
int count = 0;
while (cur != null) {
count++;
cur = cur.next;
}
return count;
}
/**
* 打印链表
*/
public void travle() {
Node cur = head;
System.out.print("[ ");
while (cur != null) {
System.out.print(cur.item + " ");
cur = cur.next;
}
System.out.println(" ]");
}
/**
* 头部添加元素
*
* @param item
* 添加的元素
*/
public void add(int item) {
Node node = new Node(item);
if (is_empty()) {
head = node;
} else {
node.next = head;
head.pre = node;
head = node;
}
}
/**
* 尾部添加元素
*
* @param item
* 添加的元素
*/
public void append(int item) {
Node node = new Node(item);
if (is_empty()) {
head = node;
} else {
Node cur = head;
while (cur.next != null) {
cur = cur.next;
}
cur.next = node;
node.pre = cur;
}
}
/**
* 指定位置添加元素
*
* @param pos
* 位置
* @param item
* 添加的元素
*/
public void insert(int pos, int item) {
if (pos <= 0) {
add(item);
} else if (pos > length() - 1) {
append(item);
} else {
Node node = new Node(item);
Node cur = head;
int count = 0;
while (count < pos - 1) {
count++;
cur = cur.next;
}
node.pre = cur;
node.next = cur.next;
cur.next.pre = node;
cur.next = node;
}
}
/**
* 删除给定的元素
*
* @param item
* 删除的元素
*/
public void remove(int item) {
if (is_empty()) {
return;
} else {
Node cur = head;
if (cur.item == item) {
if (cur.next == null) {
head = null;
} else {
cur.next.pre = null;
head = cur.next;
}
return;
}
while (cur.next != null) {
if (cur.item == item) {
cur.pre.next = cur.next;
cur.next.pre = cur.pre;
break;
}
cur = cur.next;
}
if (cur.item == item) {
cur.pre.next = null;
}
}
}
/**
* @param item
* 查找的元素
* @return 查找到返回true，否则返回false
*/
public boolean search(int item) {
Node cur = head;
while (cur != null) {
if (cur.item == item) {
return true;
}
cur = cur.next;
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
DLinkList dlink = new DLinkList();
dlink.append(1);
dlink.append(2);
dlink.add(3);
dlink.travle();
dlink.insert(1, 4);
dlink.travle();
dlink.remove(2);
dlink.travle();
System.out.println(dlink.search(4));
}
}