DoubleLinkedList独立实现

精彩继续,实现完SingleLinkedList之后,今天又实现了双向链接表,代码如下:

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public class DoubleLinkedList<E> {

class Node<E> {

E element;
Node prev;
Node next;

public Node(E element) {
//constructor with args
this.element = element;
}

public Node() {
//constructor without args
}

@Override
public String toString() {
return this.element.toString();
}
}

private Node first = null;
private Node last = null;

/**
* 链接结点到链表首部
* @param node
*/
private void linkFirst(Node node) {
if (first == null || last == null) {
first = last = node;
}
node.next = first;
first.prev = node;
first = node;
}

/**
* 链接结点到链表尾部
* @param node
*/
private void linkLast(Node node) {
last.next = node;
node.prev = last;
last = node;
}

/**
* 链接一个结点到链表中间
* @param node1 要链接的结点
* @param node2 链接点位置的结点
* example:
* [插入前]node -> node2 -> node3
* [插入后]node -> node1 -> node2 -> node3
*/
private void link(Node node1, Node node2) {
Node node = node2.prev;
node.next = node1;
node1.prev = node;
node1.next = node2;
node2.prev = node1;

}

/**
* 移除某个节点
* @param node
*/
public void unlink(Node node) {
Node prevNode = node.prev;
Node nextNode = node.next;
prevNode.next = nextNode;
nextNode.prev = prevNode;
}

/**
* 移除首结点
*/
private void unlinkFirst() {
first = first.next;
first.prev = null;
}

/**
* 移除尾结点
*/
private void unlinkLast() {
last = last.prev;
last.next = null;
}

/**
* 根据索引获取结点
* @param index
* @return
*/
private Node getNode(int index) {
Node node = first;
Node currentNode = new Node();
if (index == 0) {
currentNode = first;
}

if (index >= size()) {
throw new IndexOutOfBoundsException(errMessage(index));
}
else {
int i = 0;
while (i <= index) {
if (node != null) {
currentNode = node;
node = node.next;
}
i++;
}
}
return currentNode;

}

/**
* 统计链表里面所有元素的个数
* @return 总的元素的个数
*/
public int size() {
Node node = first;
int count = 0;
while (node != null) {
count++;
node = node.next;
}
return count;
}

/**
* 错误消息显示
* @param index
* @return
*/
private String errMessage(int index) {
return "Size: "+ size() + ", index: "+ index;
}

/**
* 插入元素到链表中
* @param index
* @param element
*/
public void insert(int index, E element) {
Node node = new Node<E>(element);
if (index == 0) {
linkFirst(node);
}
if (index < 0 || index >= size()) {
throw new IndexOutOfBoundsException(errMessage(index));
}
if (index == size() -1) {
linkLast(node);
}
else {
Node node1 = getNode(index);
link(node, node1);
}

}

/**
* 添加元素到链表
* @param element
*/
public void add(E element) {
Node node = new Node<E>(element);
linkFirst(node);
}

/**
* 添加元素到链表首部
* @param element
*/
public void addFirst(E element) {
Node node = new Node<E>(element);
linkFirst(node);
}

/**
* 添加元素到链表尾部
* @param element
*/
public void addLast(E element) {
Node node = new Node<E>(element);
linkLast(node);
}

/**
* 移除指定索引下得元素
* @param index
*/
public void remove(int index) {
if (index == 0) {
unlinkFirst();
}
else if (index == size() -1 ){
unlinkLast();
}
else if (index < 0 || index >= size()) {
throw new IndexOutOfBoundsException(errMessage(index));
}
else {
Node node = getNode(index);
unlink(node);
}
}

/**
* 移除最后一个元素
*/
public void removeLast() {
unlinkLast();
}

/**
* 移除第一个元素
*/
public void removeFirst() {
unlinkFirst();
}

/**
* 清空链表
*/
public void clear() {
first = null;
}

/**
* 判断链表是否为空
* @return
*/
public boolean isEmpty() {
return first == null;
}

/**
* 重载toString方法
* @return
*/
@Override
public String toString() {
Node node = first;
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
if (node == null) {
return "{}";
}
else {
stringBuilder.append("{ ");
while (node != null) {
stringBuilder.append("["+ node.toString() +"],");
node = node.next;
}
}
String result = stringBuilder.toString();
int index = result.lastIndexOf(",");
return result.substring(0, index) + " }";
}

/**
* 判断某个元素是否在链表中
* @param element
* @return
*/
public boolean contains(E element) {
return getIndexOf(element) != -1;
}

/**
* 获取一个元素
* @param index
* @return
*/
public E get(int index) {
return (E) getNode(index).element;
}

/**
* 获取最后一个元素
* @return
*/
public E getLast() {
return (E) last.element;
}

/**
* 获取第一个元素
* @return
*/
public E getFirst() {
return (E) first.element;
}

/**
* 替换特定索引的元素
* @param index
* @param element
*/
public void replace(int index, E element) {
getNode(index).element = element;
}

/**
* 获取某个元素的索引,这里通常是第一次出现的索引
* @param element
* @return
*/
public int getIndexOf(E element) {
int index = 0;
if (element == null) {
for (Node<E> node = first; node != null; node = node.next) {
if (node.element == null) {
return index;
}
index++;
}
}
else {
for (Node<E> node = first; node != null; node = node.next) {
if (node.element.equals(element)) {
return index;
}
index++;
}
}
return -1;
}

/**
* 获取某个元素最后一次出现的索引
* @param element
* @return
*/
public int getLastIndexOf(E element) {
int index = size();
if (element == null) {
for (Node<E> node = last; node != null; node = node.prev) {
index--;
if (node.element == null) {
return index;
}
}
}
else {
for (Node<E> node = last; node != null; node = node.prev) {
index--;
if (node.element.equals(element)) {
return index;
}
}
}
return -1;
}

/**
* 移除某个元素第一次出现的位置
* @param element
*/
public void removeFirstOccurrence(E element) {
if (element == null) {
return;
}
int index = getIndexOf(element);
remove(index);

}

/**
* 移除某个元素最后一次出现的位置
* @param element
*/
public void removeLastOccurrence(E element) {
if (element == null) {
return;
}
int index = getLastIndexOf(element);
remove(index);
}
}

测试代码:

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public class TestDoubleLinkedList {

public static void main(String[] args) {

DoubleLinkedList<User> list = new DoubleLinkedList<User>();
list.add(new User(15, "Amy", "Girl"));
list.add(new User(14, "Tony", "Boy"));
list.add(new User(17, "Masha", "Girl"));
list.addLast(new User(20, "Shabby", "Boy"));
list.addFirst(new User(11, "Sasa", "Girl"));
list.add(new User(14, "Tony", "Boy"));
//System.out.println(list.contains(new User(14, "Tony", "Boy")));
//list.removeFirst();
//list.removeLast();
//list.removeLastOccurrence(new User(14, "Tony", "Boy"));
//System.out.println(list.getLastIndexOf(new User(14, "Tony", "Boy")));
System.out.println(list.get(4));
System.out.println(list.toString());
}
}

以上测试代码,所有功能均通过测试。完成!

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