基本结构
双向链表的每个节点都包含三个部分：数据域（用于存储节点数据），一个指向前一个节点的指针（称为“prev”或“previous”），以及一个指向下一个节点的指针（称为“next”）。链表的头部指向第一个节点，尾部指向最后一个节点。这种双向连接是双向链表区别于单向链表的核心特征。
操作
双向链表支持多种操作，包括：
- 插入： 可以在链表的头部、尾部或任意位置插入新节点。插入操作需要更新相邻节点的指针。
- 删除： 可以删除链表的头部、尾部或任意位置的节点。删除操作需要更新相邻节点的指针，并释放被删除节点所占用的内存。
- 查找： 可以通过数据元素或节点索引在链表中查找特定节点。由于双向链表可以双向遍历，查找操作可以从头部或尾部开始，提高查找效率。
- 遍历： 可以从头部向尾部遍历，或者从尾部向头部遍历，访问链表中的所有节点。
优势与劣势
双向链表的优势包括：
- 双向遍历： 能够向前和向后遍历，方便了某些操作，例如查找前驱节点和后继节点。
- 删除节点更高效： 删除节点时，不需要像单向链表那样遍历到前一个节点。
双向链表的劣势包括：
- 存储空间开销更大： 每个节点需要存储两个指针，增加了内存占用。
- 操作复杂性增加： 插入和删除操作需要更新更多的指针，增加了编码的复杂性。
应用场景
双向链表在许多应用中都有用武之地，例如：
- 浏览器历史记录： 可以使用双向链表存储用户访问过的网页，方便用户向前和向后导航。
- 音乐播放列表： 可以使用双向链表管理歌曲的顺序，方便用户播放上一首或下一首歌曲。
- LRU缓存： 最近最少使用（LRU）缓存策略可以用双向链表来实现，将最近使用的元素放在链表的头部，最不常使用的元素放在链表的尾部。
结论
双向链表是一种重要的数据结构，它提供了比单向链表更强大的功能，尤其是在需要双向遍历或更高效的删除操作时。 虽然它需要更多的内存，并且操作的复杂性略有增加，但它在许多应用中都是一个非常有用的选择。