双向循环链表 笔录

双向循环链表中，每个节点都有2个指针，分别指向前一个节点和后一个节点。

链表头有一个head，是空节点，head节点的前一个节点指向链表最后一个节点，链表最后一个节点的后一个节点是head节点。

查询的时候，如果index小于链表长度一半，从头开始查询，如果index长度大于链表长度一半，则从末尾开始查询。故，时间复杂度是O(n/2)

内存空间不一定是连续的，由于查询需要遍历每一个节点，并取获节点的next节点。遍历查询效率不如数组。但是中间的插入，删除的效率优于数组。

在java中，linkedList就是依赖双链表实现的。

下面是手撸实现的记录：

public class Doublelink {

    private DNode mHead; //头节点
    private int mCount; //节点个数

    public Doublelink() {
        mHead = new DNode(null, null, null);
        mHead.pre = mHead.next = mHead;
        mCount = 0;
    }

    public int size() {
        return mCount;
    }

    private DNode getNode(int index) {
        if (index < 0 || index >= mCount) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }

        //正向查找
        if (index < mCount / 2) {
            DNode node = mHead.next;
            for (int i = 0; i < index; i++) {
                node = node.next;
            }
            return node;
        }

        //反向查找
        DNode node = mHead.pre;
        //画图就能看出来，反过来算index = 末尾指针（mCount-1） - 目标index(index)
        int rIndex = mCount - 1 - index;
        for (int i = 0; i < rIndex; i++) {
            node = node.pre;
        }
        return node;
    }

    //获取第i个位置的节点的值
    public T get(int index) {
        return getNode(index).value;
    }

    public T getLast() {
        return getNode(mCount - 1).value;
    }


    //将节点插入到index位置之前
    public void add(int index, T t) {
        if (index < 0 || index > mCount) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }

        if (index == 0) {
            //根据参数t，和位置0，创建了一个我们需要插入的值
            DNode node = new DNode<>(mHead, mHead.next, t);
            //将原本head的下一个节点的向上的指针指向我们的目标node
            mHead.next.pre = node;
            //头节点的下一个指针，指向我们的node
            mHead.next = node;
        } else {
            DNode nextNode = getNode(index);
            //创建我们的目标node
            DNode node = new DNode<>(nextNode.pre, nextNode, t);
            nextNode.pre.next = node;
            nextNode.pre = node;
        }

        //不要忘记了！
        mCount++;
    }

    public void addFirst(T t) {
        add(0, t);
    }

    //末尾插入
    public void add(T t) {
        if (mCount == 0) {
            addFirst(t);
        } else {
            DNode node = new DNode<>(mHead.pre, mHead, t);
            mHead.pre.next = node;
            mHead.pre = node;
            mCount++;
        }
    }


    //删除节点
    public void delete(int index) {
        DNode node = getNode(index);
        DNode nodePre = node.pre;
        node.next.pre = nodePre.pre;

        mCount--;
    }


    //删除第一个个节点
    public void deleteFirst() {
        delete(0);
    }

    //删除最后一个节点
    public void deleteLast() {
        delete(mCount - 1);
    }

    private static class DNode {
        DNode pre;
        DNode next;
        T value;

        public DNode(DNode pre, DNode next, T value) {
            this.pre = pre;
            this.next = next;
            this.value = value;
        }
    }
}