Java数据结构与算法：双向链表

Java数据结构与算法：双向链表

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引言

在计算机科学中，链表是一种基础的数据结构，而双向链表是链表的一种扩展形式。本文将介绍双向链表的基本概念、特点以及在Java中的实现。

双向链表简介

双向链表（Doubly Linked List）是一种链表，每个节点包含两个指针，一个指向前一个节点，一个指向后一个节点。这使得双向链表可以从两个方向遍历，相比单向链表更加灵活。

双向链表的节点定义

在Java中，我们可以使用类来定义双向链表的节点。

class Node {
    int data;
    Node prev;
    Node next;

    public Node(int data) {
        this.data = data;
        this.prev = null;
        this.next = null;
    }
}

双向链表的基本操作

1. 插入操作

在双向链表中，插入操作相对简单，只需要调整相邻节点的指针即可。

class DoublyLinkedList {
    Node head;

    // 在双向链表头部插入新节点
    public void insertAtFront(int data) {
        Node newNode = new Node(data);
        newNode.next = head;
        if (head != null) {
            head.prev = newNode;
        }
        head = newNode;
    }

    // 在双向链表尾部插入新节点
    public void insertAtEnd(int data) {
        Node newNode = new Node(data);
        Node last = head;
        while (last.next != null) {
            last = last.next;
        }
        last.next = newNode;
        newNode.prev = last;
    }
}

2. 删除操作

删除操作同样只需要调整相邻节点的指针。

class DoublyLinkedList {
    // ...（前面的代码）

    // 从双向链表中删除指定值的节点
    public void delete(int data) {
        Node current = head;

        // 找到要删除的节点
        while (current != null && current.data != data) {
            current = current.next;
        }

        // 调整相邻节点的指针
        if (current != null) {
            if (current.prev != null) {
                current.prev.next = current.next;
            } else {
                head = current.next;
            }

            if (current.next != null) {
                current.next.prev = current.prev;
            }
        }
    }
}

总结

双向链表是链表的一种扩展形式，相比单向链表，它允许从两个方向遍历链表，更加灵活。在实际应用中，根据具体的需求选择合适的链表结构是非常重要的。