最近因为封装一些比较底层的东西，所以不得不重温数据结构，设计模式和算法。我发现虽然以前学过，但是还是有点慢，毕竟当初花了那么久的时间学的，所以我就按照我的理解把这些都记录下来，方便自己以后重温。但我写的文章有可能被其他人看到或者说是需要的人看到，那么我就尽量写的通熟易懂些，这样能将就更多的人。如果存在不好的地方或错误的地方请帮我指出，我会重新修改，尽量保持最好。
一、定义结构体
function Node (e, next) {
this.element = e || null;
this.next = next || null;
}
每一个节点只保存数据和下一个节点的地址。之所以采用这种方式，是方便初始化，下面的具体操作就能体现了。 结构图：
二、定义链表类
下面是具体链表类的实现。
2.1 总体结构
function Link() {
// 链表的数据
let data = new Node();
// 链表的长度
let len = 0;
// 插入方法
// 移除方法
// 获取方法
// 获取长度
// 查询（两种实现，递归和非递归）
// 打印方法（两种实现，递归和非递归）
}
2.2 插入
我直接实现的是在指定位置插入元素。
this.insert = function (index, e) {
if (index < 0 || index > len)
throw new Error(`输入的索引 ${index} 不正确：index >= 0 && index <= ${len}`);
let pre = findNode(index);
pre.next = new Node(e, pre.next);
len++;
}
其中findNode函数负责返回指定index位置的前一个节点。其中pre.next = new Node(e, pre.next);这条语句同等于：
let oldNext = pre.next;
let newNode = new Node(e);
pre.next = newNode;
newNode.next = oldNext;
前面说了得到的pre是要插入位置的前一个位置的节点，既然要在pre下一个节点插入元素。
- 首先需要将pre.next保存起来；
- 然后新建一个节点；
- 将前一个节点的next，也就是pre.next更改为新的节点，也就是上面的newNode；
- 最后newNode节点的next需要更新为原本pre.next所指的位置。
2.3 移除
this.remove = function (index) {
if (index < 0 || index > len - 1)
throw new Error(`输入的索引 ${index} 不正确：index >= 0 && index < ${len}`);
let pre = findNode(index);
let e = pre.next.element;
pre.next = pre.next.next;
len--;
return e;
}
其中值得说的是pre.next = pre.next.next;，pre.next这个节点是要删除的节点，既然要删除这个节点，只需要跳过它就可以，也就是在整个链表中都找不到它就代表删除这个节点了。由于我们都是通过next来查找节点的，那么只需要保证在next中不包含这个节点即可。如果我们让要删除节点的前一个节点指向要删除节点的下一个节点，这样就没有关联了。
2.4 根据下标获取数据
this.get = function (index) {
if (index < 0 || index > len - 1) throw new Error(`输入的索引 ${index} 不正确：index >= 0 && index < ${len}`);
let pre = findNode(index);
return pre.next.element;
}
这个很简单，只需要返回对应的值即可。
2.5 查找指定元素是否在链表中
- 先看非递归的写法：
this.contain = function (e, compare) {
let pre = data.next;
while(pre != null) {
if (compare(pre.element, e))
return true;
pre = pre.next;
}
return false;
}
其中compare是比较函数，这样主要是为了处理非基本数值类型的数据。
- 递归实现
this.contain = function (e, compare) {
return _contain(data.next, e, compare);
}
function _contain(node, e, compare) {
if (node === null) return false;
return compare(node.element, e) ? true: _contain(node.next, e, compare);
}
递归的结束条件有两个，第一个是当整个链表遍历结束，另一个是当遇到节点相等的情况。第一个结束条件要高于第二个条件，因为只有当node有值的情况才能访问node.element，不然会报错。我对递归最简单的理解是，只处理当前节点，如果当前节点满足我们的要求则进行对应的处理，在这里就是如果传进来的node不为空的情况下，跟传进来的e相等就返回，其他的情况就是返回false，但是由于我们处理的是一组数据，所以其他情况就是看看这组数据中的其他数据的情况。其实最难理解的是返回值，对于这个情况，首先看返回值，再则看传进去的参数。只需要关注这两点就可以了。下面还有分析方法。
2.6 打印
打印所有节点中的数据。
- 非递归实现
this.toString = function () {
let str = "";
let pre = data.next;
for (let i = 0; i < len; i++ , pre = pre.next) {
str += pre.element.toString();
if (i !== len - 1)
str += "->";
}
return str;
}
其中我使用toString()也是为了照顾引用类型（非基本数据类型）。
- 递归实现
this.toString = function () {
return _toString(data.next);
}
function _toString(node) {
if (node.next)
return node.element.toString() + "->" + _toString(node.next);
return node.element.toString();
}
这里我没有先对终止情况进行处理，其实这是一样的，看下面的实现：
function _toString(node) {
if (!node.next) return node.element.toString();
return node.element.toString() + "->" + _toString(node.next);
}
之所以判断的是node.next，是因为最后一个数据不需要添加箭头，所以没有判断node。上面的打印出来的结果如下格式：100->180->90->80->70->60->50。按我上面的思路分析这个递归函数，分析之前先看看当不处理箭头的情况：
function _toString(node) {
if (node === null) return "";
return node.element.toString() + _toString(node.next);
}
我们编写这个函数首先判断传进来的是不是null，如果是的话，那么就直接返回空；如果不为空呢，那么就返回node.element.toString()，这个是这个函数的功能，但是我们知道由于我们处理的是一组数据，而且每一个新数据都是在前一个数据的后面，于是我们在返回node.element.toString()的时候把后面经过处理的数据连接上，也就是
node.element.toString() + _toString(node.next)
这样就明白了其中的缘由。
2.7 获取长度
this.size = function () {
return len;
}
这里要说明一下，一定不能让用户直接操作长度，这样容易出现问题。
2.8 获取下标所对应的前一个节点（findNode）
function findNode(index) {
let pre = data;
for (let i = 0; i < index; i++) {
pre = pre.next;
}
return pre;
}
这是一个私有方法，外面访问不到，只是在内部使用，前面只要是function开头的函数外部都访问不到。
三、总结
目前没有相关的动图来更好的理解链表中的添加和删除，这个时候你就需要在纸上自己画一画，发现一切都很清楚。现在封装这些都只是为了学习，一般不推荐使用自己封装的库，不是说我们封装的不好，而是官方的底层是使用c++写的，效率更高，如果是第三方库，你可以手动比较一下你自己写的和别人写的，然后再做决定。但是也存在没有好的库适合我们，那么我们就不得不自己封装，这个时候就得注意了，像我们上面那样写是有问题的，这里的问题是指外面可以更改函数的定义和实现，也就是说别人能覆盖你写的方法，按道理也没有什么问题，但是尽量不要将这个权限放开，毕竟这样会存在误操作。我封装库的原则是能不放开我就不放开，因为自由度越高，出现问题的概率就越高。当然公司内部使用，只要大家规定好就行。
不要为了什么而什么，一切都根据需要来就对了。
目前本人的技术水平有限只能说一些对自己有帮助的话，也有可能不对，我以后会新增或更正里面的语句。
学习的道路漫长，愿我能坚持到底。
