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看图轻松理解数据结构与算法系列(双向链表)

前言

推出一个新系列,《看图轻松理解数据结构和算法》,主要使用图片来描述常见的数据结构和算法,轻松阅读并理解掌握。本系列包括各种堆、各种队列、各种列表、各种树、各种图、各种排序等等几十篇的样子。

双向链表

双向链表属于链表的一种,也叫双链表双向即是说它的链接方向是双向的,它由若干个节点组成,每个节点都包含下一个节点和上一个节点的指针,所以从双向链表的任意节点开始,都能很方便访问他的前驱结点和后继节点。

双链表特点

  • 创建双链表时无需指定链表的长度。
  • 比起单链表,双链表需要多一个指针用于指向前驱节点,所以需要存储空间比单链表多一点。
  • 双链表的插入和删除需要同时维护 next 和 prev 两个指针。
  • 双链表中的元素访问需要通过顺序访问,即要通过遍历的方式来寻找元素。

双链表创建

创建一个空链表,

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插入链尾

the monster is coming这些单词按顺序分别插入尾部,创建“the”节点,

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连接起来,

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创建“monster”节点,

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再连接起来,

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以此类推,将剩下的节点全部创建并连接起来。

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创建迭代器

迭代器的 current 指针初始指向head,

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执行两次 next 操作, current 指针指向索引为2的节点,

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此时的节点值为,

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设置 current 指针指向索引为3的节点,

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插入节点

在索引1后面插入“big”节点。先将 current 指针指向索引为1的节点,创建一个"big"新节点,

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插入到 current 指向位置,

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删除节点

将“big”节点删除,移动当前指针 current 到“but”节点位置,

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执行删除操作,断掉“big”节点与前后两节点的 next 和 prev 指针,然后将“the”节点与“monster”节点关联起来,

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双向循环链表

前面的双向链表的 head 节点和链尾没有连接关系,所以如果要访问最后一个节点的话需要从头开始遍历,直到最后一个节点。在双向链表基础上改进一下,把 header 节点的 prev 指针指向最后一个节点,而最后一个节点的 next 指针指向 header 节点,于是便构成双向循环链表。

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