创建和显示双向链表的 Java 程序

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

在这个程序中，我们将创建一个双向链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。链表是一种线性数据结构，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。链表的第一个节点称为头节点，链表的最后一个节点称为尾节点。

单向链表的局限性之一是它只能在一个方向（即向前）遍历。双向链表通过提供一个指向前一个节点的额外指针克服了这一限制。借助前一个指针，双向链表可以向后遍历，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由三个字段组成：

数据表示存储在节点中的数据值。

前一个表示指向前一个节点的指针。

下一个表示指向列表中下一个节点的指针。

Java program to create and display a doubly linked list

上图展示了一个双向链表，其中每个节点有两个指针分别指向前一个和下一个节点。这里，节点 1 代表链表的头节点。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 代表链表的尾节点，其前一个指针将指向节点 4，下一个指针将指向 NULL。

算法

定义一个 Node 类，它表示列表中的一个节点。它将有三个属性：数据、previous 指向前一个节点，以及 next 指向下一个节点。
定义另一个用于创建双向链表的类，它有两个节点：头节点和尾节点。最初，头节点和尾节点将指向 null。
addNode() 将向列表中添加节点。
- 它首先检查头节点是否为 null，然后将节点作为头节点插入。
- 头节点和尾节点都将指向新添加的节点。
- 头节点的前一个指针将指向 null，尾节点的下一个指针将指向 null。
- 如果头节点不为 null，则新节点将插入到列表的末尾，使得新节点的前一个指针将指向尾节点。
- 新节点将成为新的尾节点。尾节点的下一个指针将指向 null。

a. display() 将显示列表中存在的所有节点。

定义一个新节点“current”，它将指向头节点。
打印 current.data 直到 current 指向 null。
在每次迭代中，current 将指向列表中的下一个节点。

程序

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

Nodes of doubly linked list: 
1 2 3 4 5

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