Question

我正在研究如何在双向链表的第一个节点之前插入一个新节点。我对此操作的辅助节点以及执行操作的步骤感到困惑。我会很感激如何解决这个问题，即我的insertBeforeFirst方法出了什么问题。现在，该方法导致nullPointerException，我发现很难解决。（注意：这是之前post的后续内容。）

public DLL()
{
    header = null ;
    tail = null ;
}

...
DLL myList = new DLL() ;
DLLNode A = new DLLNode("Hello", null, null) ;
DLLNode B = new DLLNode("Hi", null, null) ;
...

myList.addFirst(A) ;
myList.insertBeforeFirst(B)

...
public void addFirst(DLLNode v)
{
    v.pred = header ; 
    v.succ = tail ; 
    header = v ;
    tail = v ;
}
...

public void insertBeforeFirst(DLLNode v)
{
    DLLNode aux = v ;
    aux.succ = header.succ ;
    header = aux ;
    DLLNode aux2 = aux.succ ;
    aux2.pred = v ;
}

[编辑]

我遵循了Aaron的建议并制作了一个绘图，我稍微改进了一点，我不再得到nullPointerException但是新模式是在第一个节点之后而不是之前插入的。所以我的绘画技巧也需要一些抛光，我认为：）

public void insertBeforeFirst(DLLNode v)
{
    v.succ = header.succ ; // point new node succ to current first node
    header.succ = v ;  //point header to new node
    DLLNode aux = header.succ ; // auxiliary node for backward insertion
    aux.pred = v ; // point auxiliary's pred backward to new node
}

[EDIT2]

看看MahlerFive的帖子我现在看到为什么有些人可能会被我的标题和尾巴说话弄糊涂。我从这里得到它：“为了简化编程，在双向链表的两端添加特殊节点很方便：在列表头部之前的标题节点，列表尾部后面的预告片节点。这些“虚拟”节点不存储任何元素“ source

所以对于一个初学者来说，我需要找到一种方法来正确实现这些虚拟节点，然后才能添加任何内容并进行正确的引用。这些DUMMY节点似乎需要一个不同的Node构造函数？它们可以由DLL默认构造函数实例化吗？

[EDIT3]

@MahlerFive，DLL构造函数将如下所示：

public DLL()
{
    DLLNode Header = new DLLNode(null, null, null) ;
    DLLNode Tail = new DLLNode(null, Header, null) ;
    Header.succ = Tail ;
}

和我的方法类似，虽然我现在得到一个nullPointerException：

// insert z before v
public void addBeforeFirst(DLLNode v, DLLNode z)
{
    DLLNode aux = v.pred ;
    z.pred = aux ;
    z.succ = v ;
    v.pred = z ;
    aux.succ = z ;
}

[EDIT4]

我正在取得进步。（很有感觉！）我同意MahlerFive的观点，DUMMY Header和Tail节点并不是解决这个问题的好方法。但正如已发表的关于此事的书中提到的那样，至少值得探讨。这是我的新代码（不使用虚拟节点）：

...

// DLL Constructor
public DLL()
{
    first = null ;
    last = null ;
}
...
// example insert call
// B is the node in front of which i want to insert
l.insert("Ciao", B) ;
...

public void insert(String elem, DLLNode pred)
{
    // make ins a link to a newly-created node with element elem,
    // predecessor null, and successor null.
    DLLNode ins = new DLLNode(elem, null, null) ;
    // Insert ins at the insertion point in the
    // forward SLL headed by first.
    ins.pred = first ;
    ins.succ = first ;
    // let first be the the new node
    first = ins ;
}

这需要微调，因为我还没有设置任何后向链接，但它是一个很好的起点。为了确保这个工作正常（至少在前进的方式），我添加了print语句，以便在我添加节点时打印出第一个和最后一个元素。确实他们已正确更新：

Hi
first: hi
last: hi

Ciao Hi
first: Ciao
last: hi

Moin Ciao Hi
first: Moin
last: hi

Answer 1

不要在大脑中完成所有操作，而是坐下五分钟，在纸上绘制数据结构（DLL和2-3个节点）。

留下一个空白并在其下方，绘制已经插入的节点的外观。

使用记号笔标记您需要进行的所有更改。给每个更改一个数字。

现在坐下来实施每项更改。

这听起来很乏味但它会帮助你深入了解正在发生的事情。这样，您只需要执行一次。

如果您更喜欢纸张和剪刀类型，请获取字符串，切出节点并将其粘贴到字符串的末尾。现在，您可以将字符串用作模型元素之间的“引用”。

Answer 2

看起来你的大部分困惑都与header的工作方式有关。它只是对列表中第一个节点的引用。此外，不需要“辅助”节点。

让我们看看您需要采取的步骤：

第1步：设置要插入的节点的pred。

由于节点将成为第一个节点，因此它后面没有节点，所以你可以说v.pred = null;

第2步：设置您要插入的节点的succ。

我们的新节点需要指向旧的第一个节点。这就是混乱的来源。您执行以下操作：

v.succ = header.succ ; // point new node succ to current first node

但是header是什么？它是对第一个节点的引用。通过说header.succ你说你想要第一个节点后继者，这是第二个节点。当您看到header只是想到“第一个节点”时，您会想到：

v.succ = header;

步骤3：将旧的第一个节点指回新节点

你已经正确地执行了这一步（请记住，认为标题是“第一个节点”）：

header.succ = v ; //point header to new node

第4步：现在将新节点设为标题

header = v;

编辑（响应您的编辑＃3）： 关于这整个方法存在一些问题，我将在最后提出这些问题，但暂时搁置并假设您需要以这种方式设置清单......

假设您将列表的第一个节点（Header.succ）作为v传递，让我们采取相同的步骤：

第1步：设置要插入的节点的pred。

您希望新节点指向Header。 v.pred = Header;

第2步：设置您要插入的节点的succ。

您希望新节点指向旧的第一个节点，即Header.succ

v.succ = Header.succ;

步骤3：将旧的第一个节点指回新节点

确保首先检查第一个节点是否存在（在我的第一篇文章中忘记了这一点）！

if (Header.succ != null) {
    Header.succ.pred = v; // Header.succ is the first node, and you want to set its pred reference
}

第4步：现在将新节点作为第一个节点

Header.succ = v;

请注意，您甚至不需要z，因为您可以使用Header.succ访问第一个节点。这意味着您不应该将它作为参数。

现在，除此之外你还应该考虑一些问题：

具有pred引用和数据字段的Header的重点是什么？具有succ引用和数据字段的Tail有什么意义？

如果你想使用这个链接列表并插入项目，如果你只需要为每个项目而不是addFirst（）和addBeforeFirst（）调用add（），那不是更好吗？如果你可以使用remove（）方法，那么你必须跟踪列表是否为空，以确定要调用哪个方法，addFirst（）或addBeforeFirst（），这有点难看。最好编写一个更通用的add（）来处理将要使用该列表的用户。

如何在双向链表的第一个节点之前插入新节点？

2 个答案: