对双向链表的元素排序的Java程序

1 简介

在此程序中，我们将创建一个双向链表，并以升序对列表中的节点进行排序。

原始的链表：

排序后链表：

为此，我们维护两个指针：current和index。最初，当前指向头节点，索引将指向当前旁边的节点。通过将当前数据与索引数据进行比较，遍历列表直到当前指向null。如果当前数据大于索引数据，则在它们之间交换数据。在上面的示例中，current最初将指向7，而索引将指向1。由于7大于1，因此交换数据。继续此过程，直到整个列表按升序排序。

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。
• 定义一个临时节点，该临时节点将指向头部。
• 定义另一个节点索引，该索引将指向当前节点旁边的节点。
• 比较当前节点和索引节点的数据。如果当前数据大于索引数据，则在它们之间交换数据。
• 当前将指向current.next，索引将指向index.next。
• 继续此过程，直到对整个列表进行排序。
• 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 SortList {  
  
    //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;  
        }  
    }  
  
    //sortList() will sort the given list in ascending order  
    public void sortList() {  
        Node current = null, index = null;  
        int temp;  
        //Check whether list is empty  
        if(head == null) {  
            return;  
        }  
        else {  
            //Current will point to head  
            for(current = head; current.next != null; current = current.next) {  
                //Index will point to node next to current  
                for(index = current.next; index != null; index = index.next) {  
                    //If current's data is greater than index's data, swap the data of current and index  
                    if(current.data > index.data) {  
                        temp = current.data;  
                        current.data = index.data;  
                        index.data = temp;  
                    }  
                }  
            }  
        }  
    }  
  
    //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;  
        }  
        while(current != null) {  
            //Prints each node by incrementing the pointer.  
  
            System.out.print(current.data + " ");  
            current = current.next;  
        }  
        System.out.println();  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
  
        SortList dList = new SortList();  
        //Add nodes to the list  
        dList.addNode(7);  
        dList.addNode(1);  
        dList.addNode(4);  
        dList.addNode(5);  
        dList.addNode(2);  
  
        //Displaying original list  
        System.out.println("Original list: ");  
        dList.display();  
  
        //Sorting list  
        dList.sortList();  
  
        //Displaying sorted list  
        System.out.println("Sorted list: ");  
        dList.display();  
    }  
} 

输出结果为：

Original list: 
7 1 4 5 2 
Sorted list: 
1 2 4 5 7