在单向链表中添加双向链表节点

Question

给定单链表：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
将中间元素修改为双向链表节点
这里的中间元素是3
3 -> next应该指向4
3 -> prev应该指向1

谁能建议怎么做？面试官给了我提示use interface，但我无法弄清楚怎么做。
我必须遍历这个链表并打印所有节点，当它到达中间时，打印下一个和上一个指向的位置，然后打印到列表的末尾。
Expected output ： 1, 2, Middle: 3, Prev: 1, Next: 4, 5

我在添加中间节点时遇到问题。

Answer 1

所以，这">有效"，但如果期望在面试中回答这个问题，那就太费力了。

链接列表

public class LinkedList {
    public interface Linkable<V, L extends Linkable> {
        V getValue();
        L getNext();
        void setNext(L link);
    }
    public static class Node implements Linkable<Integer, Linkable> {
        int value;
        Linkable next;
        Node(int value) {
            this.value = value;
        }
        @Override
        public Integer getValue() {
            return value;
        }
        @Override
        public Linkable getNext() {
            return next;
        }
        @Override
        public void setNext(Linkable link) {
            this.next = link;
        }
    }
    private Linkable head;
    public boolean isEmpty() {
        return this.head == null;
    }
    public Linkable getHead() {
        return head;
    }
    public void add(int v) {
        Node next = new Node(v);
        if (isEmpty()) {
            this.head = next;
        } else {
            Linkable tmp = this.head;
            while (tmp.getNext() != null) {
                tmp = tmp.getNext();
            }
            tmp.setNext(next);
        }
    }
}

---

接口

interface DoublyLinkable<V, L extends LinkedList.Linkable> extends LinkedList.Linkable<V,L> {
    LinkedList.Linkable getPrev();
    void setPrev(LinkedList.Linkable prev);
}

双节点

public class DoubleNode extends LinkedList.Node implements DoublyLinkable<Integer, LinkedList.Linkable> {
    LinkedList.Linkable prev;
    public DoubleNode(int value) {
        super(value);
    }
    @Override
    public LinkedList.Linkable getPrev() {
        return prev;
    }
    @Override
    public void setPrev(LinkedList.Linkable prev) {
         this.prev = prev;
    }
}

---

司机

输出

1, 2, Middle: 3, Prev: 1, Next: 4, 5

---

public class Driver {
    public static LinkedList getList() {
        LinkedList list = new LinkedList();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            list.add(i);
        }
        return list;
    }
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList list = getList();
        LinkedList.Linkable head = list.getHead();
        LinkedList.Linkable beforeMiddle = null;
        LinkedList.Linkable middle = list.getHead();
        LinkedList.Linkable end = list.getHead();
        if (head != null) {
            // find the middle of the list
            while (true) {
                if (end.getNext() == null || end.getNext().getNext() == null) break;
                beforeMiddle = middle;
                middle = middle.getNext();
                end = end.getNext().getNext();
            }
            // Replace middle by reassigning the pointer to it
            if (beforeMiddle != null) {
                DoubleNode n = new DoubleNode((int) middle.getValue()); // same value
                n.setPrev(list.getHead()); // point back to the front
                n.setNext(middle.getNext()); // point forward to original value
                beforeMiddle.setNext((DoublyLinkable) n);
                middle = beforeMiddle.getNext();
            }
            // Build the "expected" output
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            final String DELIMITER = ", ";
            head = list.getHead();
            boolean atMiddle = false;
            if (head != null) {
                do {
                    if (head instanceof DoublyLinkable) {
                        atMiddle = true;
                        String out = String.format("Middle: %d, Prev: %d, ", (int) head.getValue(), (int) ((DoublyLinkable) head).getPrev().getValue());
                        sb.append(out);
                    } else {
                        if (atMiddle) {
                            sb.append("Next: ");
                            atMiddle = false;
                        }
                        sb.append(head.getValue()).append(DELIMITER);
                    }
                    head = head.getNext();
                } while (head != null);
            }
            sb.setLength(sb.length() - DELIMITER.length());
            System.out.println(sb.toString());
        }
    }
}

Answer 2

根据定义，单链表仅由单链接节点组成，双链列表仅由双链接节点组成。否则。都不是。

根据定义，双链表的字段prev必须指向前一个元素。

无论你应该建造什么。这是没有明确规定的东西。因此，如果你真的在面试中被问到这个问题(并且没有误解这个问题 - 也许他想让你指出 ghis 违反了界面？(这是 http://thedailywtf.com/的代码恐怖故事的一个案例 - "不称职的面试官"部分。

Answer 3

如果你还没有，你最好定义一个 length(( 函数，这样给定一个链表，你可以知道它有多少个节点。

由于Cereal_Killer对这个答案的先前版本的回应，我注意到该列表首先是一个单链表，您只需要使中间节点同时链接到下一个节点和某个前一个节点。

现在我猜你已经定义了两个结构(结构体、类或任何取决于你使用的语言(。因此，假设您Node_s定义为仅具有next指针的节点，以及同时具有next和prev指针的Node_d节点。(Node_d可能继承自Node_s，因此您只需在子类中添加 prev 属性(。知道了这一点，上面的代码应该做你需要的：

function do_it(my_LinkedList linkedList({

    int i_middle;
    int length = linkedList.length();
    if ( (length ÷ 2 ) != 0 ) i_middle = length / 2;
    else return -1; 
    Node_s aux = linkedList.first();
    int index = 0;
    Node_d middle= null;
    while (aux != null) {
       if (index == i_middle - 1){ //now aux is the middle's previous node
            middle.data = aux.next.data; //aux.next is the middle singly node, we assignate the data to the new double linked node
            middle.prev = aux; //as we said, aux is the prev to the middle
            midle.next = aux.next.next; //so aux.next.next is the next to the middle
            print(what you need to print);
       }else {
            print("Node " + index " next:  "+ aux.next);
       }//end if
       index++;
       aux = aux.next;
    } //end while
}//end function

前面的代码应该执行您需要的操作。我用某种伪 java 代码编写了答案，所以如果你不熟悉 Java 或不了解我的伪代码的作用，请告诉我。无论如何，我的代码的想法可能会带来一些麻烦，具体取决于您使用的语言，因此您必须对其进行调整。

请注意，在程序执行结束时，您的数据结构不会是单链表，也不会是双链表，因为您将有linkedList.length() - 1节点以符号方式链接，但中间的节点将有两个链接。

希望这有帮助。