循环链表

一、循环链表

循环链表和单向链表的区别在于最后一个节点的指针指向链表的头结点，构成一个环形，因此相比单向链表需要更改插入和删除节点有所不同

二、单向循环链表

1、插入节点

相比单向链表主要不同是插入到头结点不同，插入头结点之后还要维护最后一个节点的 next属性

public void add(int index, E element) {
    rangeCheckForAdd(index); // 判断插入节点是否合理
    if (index == 0) {
        Node<E> newFirst = new Node<>(element, first);
        // 拿到最后一个节点
        Node<E> last = (size == 0) ? newFirst : node(size - 1);
        last.next = newFirst;
        first = newFirst;
    } else {
        Node<E> prev = node(index - 1);
        prev.next = new Node<>(element, prev.next);
    }
    size++ ;
}

2、删除节点

public E remove(int index) {
    rangeCheck(index); // 判断删除位置是否合法
    Node<E> node = first;
    if (index == 0) {
        if (size == 1) {
            first = null;
        } else {
            Node<E> last = node(size - 1);
            first = first.next;
            last.next = first;
        }
    } else {
        Node<E> prev = node(index - 1);
        node = prev.next;
        prev.next = node.next;
    }
    size--;
    return node.element;
}

三、双向循环链表

• 头结点的 prev 指向尾结点
• 尾结点的 next 指向头结点

1、插入节点

public void add(int index, E element) {
    rangeCheckForAdd(index);
    if (index == size) {
        Node<E> oldLast = last;
        last = new Node<>(oldLast, element, first);
        if (oldLast == null) { // 这是链表添加的第一个元素
            first = last;
            first.next = first;
            first.prev = first;
        } else {
            oldLast.next = last;
            first.prev = last;
        }
    } else {
        Node<E> next = node(index);
        Node<E> prev = next.prev;
        Node<E> node = new Node<>(prev, element, next);
        next.prev = node;
        prev.next = node;
        
        if (next == first) { // index == 0
            first = node;
        }
    }
    size++;
}

2、删除元素

public E remove(int index) {
    rangeCheck(index);
    Node<E> node = node(index);
    return remove(node);
}
private E remove(Node<E> node){
    if (size == 1){
        first = null;
        last = null;
    } else {
        Node<E> prev = node.prev;
        Node<E> next = node.next;
        prev.next = next;
        next.prev = prev;

        if (node == first) { // index == 0
            first = next;
        }
        if (node == last) { // index == size - 1
            last = prev;
        }
    }
    size--;
    return node.element;
}