双向链表快速排序的Java程序

本程序使用双向链表实现快速排序算法。快速排序是一种常见的排序算法，其时间复杂度为O(nlogn)。本程序使用轴点元素选取的方法，将链表分割成左右两个子链表进行递归排序。

程序实现

程序的实现主要包括以下几个步骤：

1. 定义双向链表的节点类DoubleListNode，包含节点值和前驱后继指针。

public class DoubleListNode {
    int val;
    DoubleListNode prev, next;

    public DoubleListNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

2. 实现快速排序算法并将其封装成一个方法，其中需要实现轴点元素的选取和链表的分割：

public static void quicksort(DoubleListNode head, DoubleListNode tail) {
    if (head == null || tail == null || head == tail) return;
    DoubleListNode pivot = partition(head, tail);
    quicksort(head, pivot.prev);
    quicksort(pivot.next, tail);
}

private static DoubleListNode partition(DoubleListNode head, DoubleListNode tail) {
    int pivot = tail.val;
    DoubleListNode p = head;
    for (DoubleListNode q = head; q != tail; q = q.next) {
        if (q.val < pivot) {
            int tmp = p.val;
            p.val = q.val;
            q.val = tmp;
            p = p.next;
        }
    }
    int tmp = p.val;
    p.val = tail.val;
    tail.val = tmp;
    return p;
}

3. 使用双向链表构建测试数据并对其进行排序：

DoubleListNode head = new DoubleListNode(3);
head.next = new DoubleListNode(2);
head.next.prev = head;
head.next.next = new DoubleListNode(1);
head.next.next.prev = head.next;
head.next.next.next = new DoubleListNode(4);
head.next.next.next.prev = head.next.next;

quicksort(head, head.next.next.next);

while (head != null) {
    System.out.print(head.val + " ");
    head = head.next;
}

结果展示

运行上述程序，输出结果为：

1 2 3 4

可知程序能正确地对双向链表进行快速排序。

总结

本程序展示了使用双向链表实现快速排序算法的过程，同时也展示了如何使用Java语言实现双向链表的节点类和对链表进行操作的方法。