创建并显示双向链表的Java程序

1 简介

在此程序中，我们将创建一个双向链接列表并打印列表中存在的所有节点。

双向链表：

双向链表是链表的一种变体。链表是一个线性数据结构，可以描述为节点的集合。节点通过指针连接。每个节点包含两个字段：数据和指向下一个字段的指针。链接列表的第一个节点称为头，列表的最后一个节点称为尾。

单链表的局限性之一是只能在向前的一个方向上遍历。双链列表通过提供指向先前节点的附加指针，克服了此限制。在前一个指针的帮助下，双向链表可以向后移动，从而使插入和删除操作更容易执行。因此，双向链表中的典型节点包含三个字段：

数据表示存储在节点中的数据值。

Previous表示指向前一个节点的指针。

Next表示一个指向列表中下一个节点的指针。

上图表示一个双向链接列表，其中每个节点都有两个指针，分别指向上一个和下一个节点。在这里，节点1代表列表的开头。头节点的前一个指针将始终指向NULL。节点1的下一个指针将指向节点2。节点5表示列表的尾部，列表的前一个指针将指向节点4，下一个指针将指向NULL 

2 算法思路

• 定义一个Node类，该类代表列表中的一个节点。它具有三个属性：数据，前一个将指向上一个节点，下一个将指向下一个节点。
• 定义另一个用于创建双向链接列表的类，它具有两个节点：head和tail。最初，头和尾将指向null。
• addNode（）将节点添加到列表中：
  • 它首先检查head是否为空，然后将节点插入为head。
  • 头部和尾部都将指向一个新添加的节点。
  • 头的前一个指针将指向null，而尾的下一个指针将指向null。
  • 如果head不为null，则新节点将插入列表的末尾，以使新节点的前一个指针指向尾。
  • 新的节点将成为新的尾巴。尾巴的下一个指针将指向null。
• 定义一个新节点“current”，该节点将指向头部。
• 打印current.data直到current指向null。
• 当前将在每次迭代中指向列表中的下一个节点。

3 程序实现

/**
 * 一点教程网： http://www.yiidian.com
 */
public class DoublyLinkedList {  
  
    //Represent a node of the doubly linked list  
  
    class Node{  
        int data;  
        Node previous;  
        Node next;  
  
        public Node(int data) {  
            this.data = data;  
        }  
    }  
  
    //Represent the head and tail of the doubly linked list  
    Node head, tail = null;  
  
    //addNode() will add a node to the list  
    public void addNode(int data) {  
        //Create a new node  
        Node newNode = new Node(data);  
  
        //If list is empty  
        if(head == null) {  
            //Both head and tail will point to newNode  
            head = tail = newNode;  
            //head's previous will point to null  
            head.previous = null;  
            //tail's next will point to null, as it is the last node of the list  
            tail.next = null;  
        }  
        else {  
            //newNode will be added after tail such that tail's next will point to newNode  
            tail.next = newNode;  
            //newNode's previous will point to tail  
            newNode.previous = tail;  
            //newNode will become new tail  
            tail = newNode;  
            //As it is last node, tail's next will point to null  
            tail.next = null;  
        }  
    }  
  
    //display() will print out the nodes of the list  
    public void display() {  
        //Node current will point to head  
        Node current = head;  
        if(head == null) {  
            System.out.println("List is empty");  
            return;  
        }  
        System.out.println("Nodes of doubly linked list: ");  
        while(current != null) {  
            //Prints each node by incrementing the pointer.  
  
            System.out.print(current.data + " ");  
            current = current.next;  
        }  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
  
        DoublyLinkedList dList = new DoublyLinkedList();  
        //Add nodes to the list  
        dList.addNode(1);  
        dList.addNode(2);  
        dList.addNode(3);  
        dList.addNode(4);  
        dList.addNode(5);  
  
        //Displays the nodes present in the list  
        dList.display();  
    }  
} 

输出结果为：

Nodes of doubly linked list: 
1 2 3 4 5