在 Java 中添加到双链表数据结构的末尾

Question

我正在研究计算机科学，但在将节点添加到双向链表数据结构的末尾时遇到了一些困难。我知道新节点指向尾部，尾部指向它，因此我有这个：

public boolean add(E element) 
    {
        // TODO: Implement this method
        LLNode<E> newNode = new LLNode<E> (element);
        if (element == null) {
            throw new NullPointerException("Element can not store a null reference!");

        } else {
            newNode.next = tail;
            newNode.prev = tail.prev;

            tail.prev = newNode;
            head.next = newNode;

        }
        size++;
        return true;
    }

我遇到的问题是尝试连接头节点（通过 head.next 到正确的节点）。

在我的默认构造函数中，head.next 节点指向 tail.prev。但是在 add 方法中，我无法弄清楚 head.next 会指向哪里，因为每次添加新节点时，head 都必须指向 LinkedList 数据结构中的第一个节点。这是默认构造函数：

public MyLinkedList() {
        // TODO: Implement this method
        size = 0;
        /*create two empty nodes at the head and the tail of the linked list*/
        head = new LLNode<E> (null);
        tail = new LLNode<E> (null);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
        head.prev = null; //Head is a sentinel node with no node prior to it
        tail.next = null; //tail is a sentinel node with no node after it
}

请指出我（不是双关语）正确的方向。谢谢！

Answer 1

在纸上画出你必须做的事情。

例如如果你列出 current 有两个元素（A 和 B），你的链将是：

HEAD <-> A <-> B <-> TAIL

要添加一个新元素 (C)，您的最终结果应该是：

HEAD <-> A <-> B <-> C <-> TAIL

表示以下更新：

• C.prev = B 或更准确地说：C.prev = TAIL.prev
• B.next = C 或更准确地说：TAIL.prev.next = C
• C.next = TAIL
• TAIL.prev = C

如您所见，HEAD 没有参与其中，因此您的行 head.next = newNode 是错误的。

Answer 2

这应该可行。

public boolean add(E element) 
    {
        LLNode<E> newNode = new LLNode<E> (element);
        if (element == null) {
            throw new NullPointerException("Element can not store a null reference!");
        } else {
            newNode.next = tail;       // set new.next to tail
            newNode.prev = tail.prev;  // set new.prev to prior last
            tail.prev.next = newNode;  // set prior last.next to new last
            tail.prev = newNode;       // set tail.prev to new last
            size++;
        }
        return true;
    }

我不确定在 add 函数中是否需要检查 null 元素，尽管其他地方可能需要检查 null。

Answer 3

我认为您需要重新考虑如何处理链表... 你从一个链表开始像这样：

head.next = tail
head.prev = null
tail.next = null
tail.prev = head

当你在列表的末尾添加一些东西时，我们称之为 mid，你希望你的列表看起来像这样：

head.next = mid (set by using tail.prev.next = mid)
head.prev = null
mid.next = tail (the new node is the end of the list)
mid.prev = head (previous tail.prev)
tail.next = null
tail.prev = mid (setting the new node to be the new end of the list)

所以你的错误是当你添加一个节点时，你不应该明确地使用头节点，就像你正在做的那样。所有操作都应该按照列表的尾部来完成。我已经把它变成代码了。