一、linkedlist用雙向鏈表的原因
1、雙向遍歷
雙向鏈表可以通過前向和后向指針在兩個方向上進(jìn)行遍歷。這使得在某些情況下,可以從鏈表的兩端同時進(jìn)行遍歷或搜索,從而提高查找效率。例如,當(dāng)需要在鏈表中查找某個節(jié)點的前一個節(jié)點時,使用雙向鏈表可以直接訪問前向指針,而不需要從頭開始遍歷整個鏈表。
2、插入和刪除操作的效率高
對于單向鏈表,在某些情況下,插入和刪除操作可能需要從頭開始遍歷整個鏈表,以找到要插入或刪除的節(jié)點的前一個節(jié)點。而在雙向鏈表中,由于每個節(jié)點都有指向前一個節(jié)點的指針,插入和刪除操作可以在常量時間內(nèi)完成,無需遍歷整個鏈表。這在需要頻繁進(jìn)行插入和刪除操作的場景中,可以顯著提高性能。
3、需要逆序訪問
在某些情況下,需要以逆序訪問鏈表中的節(jié)點。對于單向鏈表,只能從頭開始遍歷整個鏈表,而雙向鏈表可以通過后向指針從鏈表的尾部開始遍歷,從而可以更高效地實現(xiàn)逆序訪問。
4、支持雙向迭代
雙向鏈表可以支持雙向迭代,即可以在鏈表的前后兩個方向上進(jìn)行迭代。這在某些場景下,例如需要從兩個方向同時遍歷鏈表或需要在鏈表中進(jìn)行雙向迭代的算法中,非常有用。
5、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
雙向鏈表作為一種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),還可以用于構(gòu)建其他更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),例如LRU(Least Recently Used)緩存淘汰策略中的雙向鏈表+哈希表組合,用于快速插入、刪除和查找最近最少使用的緩存項;或者用于實現(xiàn)雙向隊列(Deque)等高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在某些應(yīng)用場景中需要支持在兩個方向上進(jìn)行操作。
6、代碼實現(xiàn)簡單
相比于單向鏈表,雙向鏈表的實現(xiàn)可能稍微復(fù)雜一些,因為每個節(jié)點需要包含額外的指向前一個節(jié)點的指針。但是,相較于其他更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),雙向鏈表的實現(xiàn)仍然相對簡單。這使得雙向鏈表成為一種在實際編碼中較為常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以在許多編程語言中輕松實現(xiàn)。
7、兼具單向鏈表的優(yōu)點
雙向鏈表除了具有上述優(yōu)點之外,還繼承了單向鏈表的一些優(yōu)點。例如,鏈表可以在運行時動態(tài)分配內(nèi)存,無需在創(chuàng)建時預(yù)先指定大小,這在處理不定長數(shù)據(jù)時非常有用。此外,鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢,因為只需要調(diào)整指針,而不需要移動大量的數(shù)據(jù)。