在单链接列表中添加双链接列表节点

Question

给定单链表： 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> null
修改中间元素为双链表节点
这里中间元素是3
3 -> next应指向4
3 -> prev应该指向1

有人可以建议怎么做吗？ 面试官给我提示use interface 。 但我不知道怎么做。
我必须遍历此链接列表并打印所有节点，当它到达中间时，打印next和prev指向的位置，然后打印到列表末尾。
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

根据定义 ，单链列表仅包含单链节点，而双链列表仅包含双链节点。 除此以外。 两者都不是。

根据定义 ，双向链接列表的字段prev 必须指向上一个元素。

无论您打算建造什么。 没有明确说明。 因此，如果您在采访中真的被问到了这一点（并且没有误解这个问题-也许他想让您指出ghis 违反了界面？）这是http://thedailywtf.com/的代码恐怖故事的一种情况-“无能的面试官”。

Answer 2

因此，这是“ 有效的 ”，但是如果希望在采访中得到回答，那就太麻烦了。

链表

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);
}

DoubleNode

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 3

如果没有，则最好定义一个lenght（）函数，这样在给定一个链表的情况下，您可以知道它有多少个节点。

感谢Cereal_Killer对这个答案的先前版本的响应，我注意到列表首先是一个单链接列表，您只需要使中间节点既链接到下一个节点，又链接到某个先前的节点。

现在，我猜您已经定义了两个结构（Struct，Class或任何其他类型，具体取决于您使用的语言）。 因此，可以说你有Node_s定义为只有一个节点next指针， Node_d同时具有next和prev指针。 （ Node_d可以从Node_s继承，因此您只需要在子类中添加prev属性即可）。 知道了这一点，上面的代码应该可以满足您的需求：

函数do_it（my_LinkedListlinkedList）{

    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

前面的代码应该可以满足您的需求。 我用某种伪Java代码编写了答案，所以如果您不熟悉Java或不了解我的伪代码做什么，请告诉我。 无论如何，我的代码的想法可能会遇到麻烦，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，在该程序执行结束时，您的数据结构将不是一个单链表，也不是一个双链表，因为您将拥有linkedList.length() - 1节点以一种有符号的方式链接，但是中间一个将有两个链接。

希望这可以帮助。