数据结构之链表(一)

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什么是链表

链表存储有序的元素集合，但不同于数组，链表中的元素在内存中并不是连续放置的。每个元素由一个存储元素本身的节点和一个指向下一个元素的引用（也称指针或链接）组成。如下图所示：

链表结构示意图.png

相对于传统的数组，链表的一个好处在于，添加或移除元素的时候不需要移动其他元素。
链表需要使用指针，因此实现链表时需要额外主要。
想要访问链表中间的一个元素时，需要从起点（表头）开始迭代链表直到找到所需的元素。链表类似于火车的结构，每节车厢都相互连接，很容易的分离一节车厢，改变它的位置，添加或者移除它。

创建链表

实现LinkedList类，LinkedList数据结构需要一个Node辅助类，用来表示要加入列表的项。它包含一个elemengt属性，即要添加到列表的值，以及一个next属性即指向列表下一个节点项的指针。 LikedList类也有存储列表的数量的length属性（内部私有变量）。此外，我们还需要存储第一个节点的引用，可以将这个引用存储在一个head变量中。链表所需的方法如下：

append(element): 向列表尾部添加一个新的项。
insert(position, element): 向列表的特定位置插入一个新的项。
remove(element): 从列表中移除一项。
indexOf(element): 返回元素在列表中的索引。如果列表中没有该元素则返回-1
removeAt(position): 从列表的特定位置移除一项。
isEmpty(): 如果列表中不包含任何元素，返回true，如果链表的长度大于0则返回false
size(): 返回链表中包含的元素个数，与数组的length属性类似。
toString(): 由于列表项使用了Node类，就需要重写继承自js对象默认的toString方法，让其只输出元素的值。 实现向链表尾部添加元素

function LikedList () {
    // 节点类
    let Node = function (element) {
           this.element = element
           this.next = null
    }
    // 链表数量
    let length = 0 
    // 第一个节点的引用
    let head = null
    
    // 向列表尾部添加一个新的项
    this.append = function (element) {
        // 尾部添加一个元素时，有两种情况：列表为空，添加的时第一个元素，或者列表不为空，向其追加元素
        let node = new Node(element)
        let current = null;
        if (head === null) {
            head = node
        } else {
            current = node
            // 循环列表，直到找到最后一项
            while(current.next) {
                current = current.next
            }
            // 找到最后一项，将其next赋值为node建立连接
            current.next = node
        }
        length++
    }
    
    // this.insert = function (position, element) {}
    // this.removeAt = function (position) {}
    // this.remove = function (element) {}
    // this.indexOf = function (element) {}
    // this.isEmpty = function () {}
    // this.size = function () {}
    // this.getHead = function () {}
    // this.toString = function () {}
    // this.print = function () {}
}

PS：列表最后一个节点的下一个元素始终是null

上述代码中，实现步骤如下：

首先将element作为值传入，创建Node项。并记录current
当新建一个LinkedList对象时，head会指向null，如果head为null则是在向列表添加第一个元素，此时我们要做的就是将上一步创建的node赋值给head
head不为空时，要向列表尾部添加一个元素，那么首先就得找到最后一个元素。
循环访问列表，直到找到最后一项，此时首先定一个current变量表示循环的当前项，初始值为head，即从头开始循环。
如果current.next不为nul，说明其不是最后一个元素，那么将current.next赋值给current，即将current循环到下一项。
如果current.next为null，说明已经找到了最后一项，也就是此时的current，那么将current.next的值指向要添加进来的元素node，即可。
到第六步结束，我们已经将node添加到了列表的尾部，但是不要忘记了更新长度length
完美结束。

未完待续。。。 下期更新从链表中移除元素