【数据结构与算法 | 基础篇】模拟LinkedList实现的双向循环链表

简介: 【数据结构与算法 | 基础篇】模拟LinkedList实现的双向循环链表

1. 前言

前文我们分别实现了不带哨兵的单链表,带哨兵节点的双向链表,接着我们实现带哨兵节点的双向循环链表.双向循环链表只需一个哨兵节点,该节点的prev指针和next指针都指向了自身哨兵节点.

2. 实现双向循环链表的代码

例 :

//模拟双向循环链表
public class CircleLinkedList implements Iterable<Integer>{
    private static class Node{
        Node prev;
        int value;
        Node next;
 
        public Node(Node prev, int value, Node next) {
            this.prev = prev;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
    }
    private static Node head = new Node(null, 10086, null);
    //只有一个哨兵节点, 并且哨兵节点的两个指针域都指向本身
    public CircleLinkedList() {
        head.prev = head;
        head.next = head;
    }
 
    //头插法
    public void addHead(int value) {
        Node p = head.next;
        Node q = new Node(head, value, p);
        head.next = q;
        p.prev = q;
 
    }
    //从头开始遍历
    public void Traverse1Head() {
        Node p = head.next;
        while (p != head) {
            System.out.println("该处节点的数据域的值是" + p.value);
            p = p.next;
        }
    }
    //从尾开始遍历
    public void Traverse1Tail() {
        Node p;
        for (p = head.prev; p != head; p = p.prev) {
            System.out.println("该处节点的数据域的值是" + p.value);
        }
    }
    //获取指定位置的值
    public static int get(int index) {
        Node p = findIndex(index);
        //此时该方法返回的是哨兵节点
        if (p == head) {
            throw new RuntimeException("哨兵节点不可获取值");
        }
        return p.value;
    }
    //从哨兵节点开始找指定索引的节点的值
    private static Node findIndex(int index) {
        //我们假设哨兵节点的索引为-1
        int count = -1;
        Node p = head;
        if (index < -1) {
            throw new RuntimeException("index输入不合法");
        }
        while (count < index) {
            p = p.next;
            //当p == head, 说明遍历一圈都没找到, 即index过大
            if (p == head) {
                throw new RuntimeException("输入无效的index");
            }
            count++;
        }
        return p;
    }
    //尾插法
    public void addTail(int value) {
        Node p = head.prev;
        Node q = new Node(p, value, head);
        p.next = q;
        head.prev = q;
    }
    //向指定索引的位置添加节点
    public void Insert(int index, int value) {
        //找到要插入节点的前一个节点
        Node p = findIndex(index - 1);
        Node q = new Node(p, value, p.next);
        p.next.prev = q;
        p.next = q;
    }
    //对指定索引的节点进行删除操作
    public void remove(int index) {
        //找到要插入节点的前一个节点
        //当index==0时, p指向哨兵节点
        Node p = findIndex(index - 1);
        p.next.next.prev = p;
        p.next = p.next.next;
    }
    //实现了Iterable接口, 可foreach循环
 
    @Override
    public Iterator<Integer> iterator() {
        return new Iterator<Integer>() {
            Node p = head.next;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                return p != head;
            }
 
            @Override
            public Integer next() {
                int value = p.value;
                p = p.next;
                return value;
            }
        };
    }
}
 

3. 单元测试

@Test
    public void test1() {
        CircleLinkedList c = new CircleLinkedList();
        c.addHead(12);
        c.addHead(23);
        c.addHead(34);
        c.addHead(45);
        c.addHead(56);
        c.addHead(67);
        c.addHead(78);
        c.Traverse1Head();
//        c.Traverse1Tail();
//        System.out.println(c.get(6));
    }
    @Test
    public void test2() {
        CircleLinkedList c = new CircleLinkedList();
        c.addTail(12);
        c.addTail(23);
        c.addTail(34);
        c.addTail(45);
        c.addTail(56);
        c.addTail(67);
        c.addTail(78);
        c.Insert(7, 100);
        c.remove(7);
        c.remove(0);
//        c.Traverse1Head();
        c.Traverse1Head();
    }
    @Test
    public void test3() {
        CircleLinkedList c = new CircleLinkedList();
        c.addTail(12);
        c.addTail(23);
        c.addTail(34);
        c.addTail(45);
        c.addTail(56);
        c.addTail(67);
        c.addTail(78);
        for (int element : c) {
            System.out.println("该节点的数据域是" + element);
        }
    }
相关文章
|
18天前
|
存储 Java 索引
Java中的数据结构:ArrayList和LinkedList的比较
【10月更文挑战第28天】在Java编程世界中,数据结构是构建复杂程序的基石。本文将深入探讨两种常用的数据结构:ArrayList和LinkedList,通过直观的比喻和实例分析,揭示它们各自的优势与局限,帮助你在面对不同的编程挑战时做出明智的选择。
|
20天前
|
存储 C语言
【数据结构】手把手教你单链表(c语言)(附源码)
本文介绍了单链表的基本概念、结构定义及其实现方法。单链表是一种内存地址不连续但逻辑顺序连续的数据结构,每个节点包含数据域和指针域。文章详细讲解了单链表的常见操作,如头插、尾插、头删、尾删、查找、指定位置插入和删除等,并提供了完整的C语言代码示例。通过学习单链表,可以更好地理解数据结构的底层逻辑,提高编程能力。
48 4
|
21天前
|
算法 安全 搜索推荐
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之单双链表精题详解(9)【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构王道第2.3章之IKUN和I原达人之数据结构与算法系列学习x单双链表精题详解、数据结构、C++、排序算法、java、动态规划你个小黑子;这都学不会;能不能不要给我家鸽鸽丢脸啊~除了会黑我家鸽鸽还会干嘛?!!!
|
21天前
|
存储 Web App开发 算法
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之单双链表【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构之单双链表按位、值查找;[前后]插入;删除指定节点;求表长、静态链表等代码及具体思路详解步骤;举例说明、注意点及常见报错问题所对应的解决方法
|
1月前
|
Java C++ 索引
让星星⭐月亮告诉你,LinkedList和ArrayList底层数据结构及方法源码说明
`LinkedList` 和 `ArrayList` 是 Java 中两种常见的列表实现。`LinkedList` 基于双向链表,适合频繁的插入和删除操作,但按索引访问元素效率较低。`ArrayList` 基于动态数组,支持快速随机访问,但在中间位置插入或删除元素时性能较差。两者均实现了 `List` 接口,`LinkedList` 还额外实现了 `Deque` 接口,提供了更多队列操作。
23 3
|
1月前
|
存储 缓存 索引
从底层数据结构和CPU缓存两方面剖析LinkedList的查询效率为什么比ArrayList低
本文详细对比了ArrayList和LinkedList的查询效率,从底层数据结构和CPU缓存两个方面进行分析。ArrayList基于动态数组,支持随机访问,查询时间复杂度为O(1),且CPU缓存对其友好;而LinkedList基于双向链表,需要逐个节点遍历,查询时间复杂度为O(n),且CPU缓存对其帮助不大。文章还探讨了CPU缓存对数组增删操作的影响,指出缓存主要作用于读取而非修改。通过这些分析,加深了对这两种数据结构的理解。
37 2
|
1月前
|
存储 缓存 算法
经典算法之链表篇(三)
经典算法之链表篇(三)
|
1月前
|
算法
经典算法之链表篇(二)
经典算法之链表篇(二)
|
1月前
|
算法 索引
经典算法之链表篇
经典算法之链表篇
|
20天前
|
C语言
【数据结构】双向带头循环链表(c语言)(附源码)
本文介绍了双向带头循环链表的概念和实现。双向带头循环链表具有三个关键点:双向、带头和循环。与单链表相比,它的头插、尾插、头删、尾删等操作的时间复杂度均为O(1),提高了运行效率。文章详细讲解了链表的结构定义、方法声明和实现,包括创建新节点、初始化、打印、判断是否为空、插入和删除节点等操作。最后提供了完整的代码示例。
39 0
下一篇
无影云桌面