java - 按升序对双向链表进行排序

Question

我需要按照 ID 升序对包含 ID、姓名、年龄和 GPA 的学生列表进行排序。我的方法 insertAscending 正在尝试执行此操作，但由于某种原因无法正常工作。我的私有(private)内部 Node 类也包含在内。任何帮助将不胜感激。

public class StudentInfo
{
    //Node class (inner class)
    private class Node
    {
        private int id;
        private String name;
        private int age;
        private double gpa;
        private Node next;
        private Node prev;


        //constructor of Node
        private Node(int id, String name, int age, double gpa, Node prev, Node next)
        {
            this.id = id;
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gpa = gpa;
            this.prev = prev;
            this.next = next;

        }
    }
   /*******************************************************************/

   private Node head;
   private Node tail;
   int size;
   //constructor of list
   public StudentInfo()
   {
       head = null;
       tail = null;
   }
   /*********************************************************************/

   public void insertAscending(int id, String name, int age, double gpa)
   {



     if (head == null)
     { 
         head = tail = new Node(id, name, age, gpa, null, null );
         size ++;

     }

     //insert at beginning
     else if( id < head.id)
     {

         head = new Node(id, name, age, gpa, null, head);
         size ++;

     }


     //insert at end
     else if(id > tail.id)
     {
         tail = new Node(id, name, age, gpa, tail, null);
         size++;
     }

     //insert at other positions 
     else 
     {
         for(Node temp = head; temp.next != null; temp = temp.next)
         {
             if (id > temp.id && id < temp.next.id)
             {
                 temp.next = new Node(id, name, age, gpa, temp, temp.next);
                 temp.next.next.prev = temp.next;
                 size++;
                 break;
             }
         }
     }

   }
}

Answer 1

这是作业的一部分吗？为此必须使用双向链表吗？

将 LinkedList 保留为排序有序会抵消 LinkedList 的许多优点，即在头部和尾部插入的时间复杂度为 O(1)。通常，这对我来说听起来像是 TreeMap 的工作，其中键是学生 ID，值是 Student 对象。这将为您提供学生 ID 顺序的迭代以及更快的查找速度。

关于这段代码的实际问题，我认为您忘记更新列表中已有节点的一些头/尾(而不是您要插入的节点)。例如，我认为您的 else/if 梯子添加新尾部的部分应该如下所示:

else if(id > tail.id)
{
     Node newTail = new Node(id, name, age, gpa, tail, null);
     tail.next = newTail;
     tail = newTail;
     size++;
}

之前您没有更新旧尾部的 next 指针。同样，我认为设置新头的代码应该如下所示:

else if( id < head.id)
{
     Node newHead = new Node(id, name, age, gpa, null, head);
     head.prev = newHead;
     head = newHead;
     size ++;
}

您没有设置旧头的 prev 指针，因为添加了新头。

其他快速想法:

• 您应该在构造函数中将 size 显式初始化为 0

除了纠正任何其他错误之外，我认为这里更大的问题是:你如何测试这个？通过运行一些快速测试，我开始很容易地发现其中一些错误。我在类中添加了几个方便的方法(只是为了测试......有更好的方法来执行迭代器):

public void print()
{
   for(Node temp = head; temp != null; temp = temp.next)
   {
       System.out.println(temp.name);
   }
}

public void printReverse()
{
   for(Node temp = tail; temp != null; temp = temp.prev)
   {
       System.out.println(temp.name);
   }
}

然后我添加了一个简单的 main 方法，如下所示:

public static void main(final String[] args)
{
   StudentInfo si = new StudentInfo();
   si.insertAscending(2, "Brent", 23, 2.2);
   //si.insertAscending(3, "Steve", 23, 2.2);
   //si.insertAscending(5, "Joe", 23, 2.2);
   //si.insertAscending(4, "Pat", 23, 2.2);
   //si.insertAscending(1, "Mike", 23, 2.2);
   si.print();
   System.out.println("==========");
   si.printReverse();
}

即使不使用调试器或其他任何东西，也可以很容易地看出出了什么问题。一旦我确定单元素案例有效，我就取消注释下一个 insertAscending 调用，依此类推，直到一切正常。

代码中可能存在也可能不存在我在此未提及的其他错误。我认为真正重要的是，您了解我是如何发现这些错误的，并且您想出了更好的方法来测试您的代码并说服自己它可以正常工作。