JavaScript数据结构之双向链表

JavaScript数据结构之双向链表是一种常见的数据结构，既可以用于解决实际问题，也可以用于加深对数据结构和算法的理解。下面是这个主题的完整攻略。

概念

双向链表是一种链式存储结构，每个节点包含指向前驱节点和后继节点的指针。相比单向链表，双向链表具有可以双向遍历、插入和删除节点等优势，但同时也存在一些缺点，如结构复杂，占用内存多等。

实现

以下是JavaScript实现双向链表的基础代码：

class DoublyLinkedListNode {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
    this.prev = null;
  }
}

class DoublyLinkedList {
  constructor() {
    this.head = null;
    this.tail = null;
    this.length = 0;
  }

  push(data) {
    let node = new DoublyLinkedListNode(data);
    if (this.head == null) {
      this.head = node;
      this.tail = node;
    } else {
      node.prev = this.tail;
      this.tail.next = node;
      this.tail = node;
    }
    this.length++;
  }

  pop() {
    if (this.tail == null) {
      return null;
    }
    let result = this.tail.data;
    if (this.head == this.tail) {
      this.head = null;
      this.tail = null;
    } else {
      this.tail = this.tail.prev;
      this.tail.next = null;
    }
    this.length--;
    return result;
  }

...
}

以上实现定义了双向链表的节点类DoublyLinkedListNode和列表类DoublyLinkedList，并实现了双向链表的push方法（添加元素）、pop方法（弹出尾部元素）等。

示例

为了更好地理解双向链表的实现和用法，下面分别给出添加和删除元素的示例代码：

添加元素

let dll = new DoublyLinkedList();
dll.push(1);      // 在尾部添加元素1
dll.push(2);      // 在尾部添加元素2
dll.push(3);      // 在尾部添加元素3
console.log(dll); // 输出 { head: DoublyLinkedListNode { data: 1, next: DoublyLinkedListNode { data: 2, next: DoublyLinkedListNode { data: 3, next: null, prev: DoublyLinkedListNode {...} }, prev: [Circular] } }, prev: null }, tail: DoublyLinkedListNode { data: 3, next: null, prev: DoublyLinkedListNode { data: 2, next: [Circular], prev: [Circular] } }, prev: DoublyLinkedListNode { data: 2, next: DoublyLinkedListNode {...}, prev: null } }, length: 3 }

以上代码创建了一个空的双向链表dll，并在尾部依次添加了元素1、2、3，然后输出了链表的内容。输出结果中可以看到，链表的头结点为1，尾结点为3，链表长度为3。

删除元素

let dll = new DoublyLinkedList();
dll.push(1);      // 在尾部添加元素1
dll.push(2);      // 在尾部添加元素2
dll.push(3);      // 在尾部添加元素3
console.log(dll.pop());  // 输出 3
console.log(dll);        // 输出 { head: DoublyLinkedListNode { data: 1, next: DoublyLinkedListNode { data: 2, next: null, prev: DoublyLinkedListNode {...} }, prev: null }, tail: DoublyLinkedListNode { data: 2, next: null, prev: DoublyLinkedListNode { data: 1, next: [Circular], prev: null } }, prev: DoublyLinkedListNode { data: 1, next: DoublyLinkedListNode {...}, prev: null } }, length: 2 }

以上代码同样创建了一个双向链表dll，并在尾部依次添加了元素1、2、3。然后执行了pop方法弹出最后一个元素3，并输出了链表的内容。输出结果中可以看到，链表的头结点为1，尾结点为2，链表长度为2。

总结

通过以上的实现和示例，我们可以掌握JavaScript数据结构之双向链表的基础知识和用法。在实际开发中，我们可以根据需要，利用双向链表来处理复杂的数据结构和算法问题。