自己实现集合框架(十):双链表的实现
一. 双链表的数据结构
1. 什么是双链表?
双链表是针对于单链表而言的，我们知道，单链表的每个节点有两个域，一个是数据域，存储元素结点的数据，一个是next链域，存储该结点后继元素的地址。双链表的每个结点有三个域，一个数据域，存储元素结点的数据，两个链域，分别指向它的前驱结点和后继结点，单个结点结构示意图如下所示:
双链表的结构如下图所示：
2. 为什么要使用双链表?
在单链表中，每个结点只有一个指向其后继结点的链。如果要查找某个结点的前驱结点，需要从链表的头结点开始沿着链表方向逐个遍历，操作效率很低，所以这个时候我们需要使用双链表。
二.双链表的实现
双链表比单链表在结点的数据结构上增加一个指向前驱结点的链，使得某个结点能够直接获取它的前驱结点和后继结点，双链表能够沿着前后两个方向进行遍历，这给链表的操作带来了很大的便利。双链表判断是否为空，遍历等操作和单链表比较类似，下面不再重复讨论，可以参考前面的文章自己实现集合框架(四):单链表的实现，下面主要讨论双链表的插入和删除操作。
1.定义双链表节点类
双链表节点类DoubleLinkNode的定义如下所示：
代码解释：
成员变量
data保存当前结点的数据元素，prev指向前驱结点，next指向后继结点。
2.定义双链表类
双链表类DoubleLinkedList的定义如下,head成员变量表示双链表的头结点。
代码解释：
双链表
DoubleLinkedList类实现接口LList,所以必须实现该接口的相关方法,具体实现在下面讲解。
3. 双链表的插入
对双链表进行插入操作非常方便,只需要改变节点间的链接关系即可,不需要移动元素。代码如下：
代码解释：
设
p指向双链表的某一个结点，在p结点之前插入q结点的示意图如下所示：在
p结点之前插入q结点的语句如下所示：DoubleLinkNode q = new DoubleLinkNode(element);
q.prev = p.prev;
q.next = p;
p.prev.next = q;
p.prev = q;
4. 双链表的删除
在单链表中删除节点只需要改变某些链接,不需要移动节点数据元素，代码如下所示：
代码解释：
设
p指向双链表中的某个结点，删除p指向的结点示意图如下所示：删除
p指向的结点的执行语句如下所示：p.prev.next = p.next;
if (p.next != null) {
p.next.prev = p.prev;
}
5. 清空双链表
代码如下所示：
6. 重写toString()方法
代码如下所示：
三.测试
测试代码如下所示：
运行效果如下图所示：