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✨ 🐻🐻系列专栏：【数据结构】
🐲🐲本篇内容：简单实现双向链表API
🐯🐯作者简介:一名现大二的三非编程小白

前言

链表在Java中是很常用的数据结构，我们想将链表学好的话还是得知道链表的底层是如何实现各种API的，下面让我来简单实现一下一些常用的API。
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1. 创建 MyLinkedList 类，创建ListNode内部类。

我们要在MyLinkedList类中创建内部类 ListNode 。且要定义 head 与 tail 节点来指向链表的头部与尾部。

public class MyLinkedList02 {
    static class ListNode{
        public int val;
        public ListNode next;
        public ListNode prev;

        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    public ListNode head;
    public ListNode tail;
}

2.打印链表中的所有节点元素

public void display(){
    ListNode cur = head;
    while(cur != null){
        System.out.print(cur.val + "  ");
        cur = cur.next;
    }
}

3. 计算所有链表长度

public int size(){
    if(head == null){
        return -1;
    }
    int count = 0;
    ListNode cur = head;
    while(cur != null){
        count++;
        cur = cur.next;
    }
    return count;
}

3.查找链表中是否有该元素

public boolean contains(int key){
   if(head == null){
       return false;
   }
   ListNode cur = head;
   while(cur != null){
       if(cur.val == key){
           return true;
       }
       cur = cur.next;
   }
   return false;
}

4.在链表头部插入元素

思路：

1. 我们要先判断链表是否为null。
2. 如果不为null，就将head的前驱指向要插入的结点，将要插入的节点的后指向head，head往前移动一位。

public void addFirst(int data){
    ListNode node = new ListNode(data);
    if(head == null){
        this.head = node;
        this.tail = node;
    }else{
        head.prev = node;
        node.next = head;
        head = node;
    }
}

5.在链表尾部插入元素

public void addList(int data){
   ListNode node = new ListNode(data);
   if(head == null){
       this.head = node;
       this.tail = node;
   }else{
       this.tail.next = node;
       node.prev = tail;
       tail = node;
   }
}

6.往链表中插入元素

public void addIndex(int index,int data){
   //1.先判断index的合法性
    if(index < 0 || index > size()){
        throw new IndexWrongFullException("index不合法");
    }
    //2.判断是否是头插或者尾插法
    if(index == 0){
        addFirst(index);
    }
    if(index == size()){
        addList(data);
    }
    //3.在中间插入元素
    ListNode cur = findIndexNode(index);
    ListNode node = new ListNode(data);
    node.next = cur;
    cur.prev.next = node;
    node.prev = cur.prev;
    cur.prev = node;
}

7.找到index位置的元素

public ListNode findIndexNode(int index){
    ListNode cur = head;
    while(index != 0){
        cur = cur.next;
        index--;
    }
    return cur;
}

8.除第一次出现的key

public void remove(int key){
    ListNode cur = head;
    while(cur != null){
        if(cur.val == key){//找到要删除的元素
            if(cur == head){//判断该元素是否为链表头元素
                head = head.next;//是的话 先将头节点指向下一个节点
                if(head != null){//判断目前的头节点是否为null
                    head.prev = null;//如果不是 将头节点的前驱置空
                }else{
                    tail = head;//是 尾节点指向头节点
                }
            }else{//不是头节点
                cur.prev.next = cur.next;//将删除目标节点的前驱指向 后一个节点
                if(cur != tail){//判断删除的是否为尾节点
                    cur.next.prev = cur.prev;//
                }else{//是  将尾节点向前移动一位
                    tail = tail.prev;
                }
            }
            return;
        }
        cur = cur.next;
    }
}

9.删除所有出现的key

public void removeAllKey(int key){
    ListNode cur = head;
    while(cur != null){
        if(cur.val == key){
            if(cur == head){
                head = head.next;
                if(head == null){
                    tail = head;
                }else{
                     head.prev = null;
                }
            }else{
                cur.prev.next = cur.next;
                if(cur == tail){
                    tail = tail.prev;
                }else{
                    cur.next.prev = cur.prev;
                }
            }
        }
        cur = cur.next;
    }
}

10. 置空链表

public void clear(){
  ListNode cur = head;
   while(cur != null){
       ListNode curNext = cur.next;
       cur.prev = null;
       cur.next = null;
       cur = curNext;
   }
   head = null;
   tail = null;
}