[前端]_一起刷leetcode 707. 设计链表

大家好，我是挨打的阿木木，爱好算法的前端摸鱼老。最近会频繁给大家分享我刷算法题过程中的思路和心得。如果你也是想提高逼格的摸鱼老，欢迎关注我，一起学习。

题目

707. 设计链表

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性：val 和 next。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。如果要使用双向链表，则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能：

• get(index)：获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效，则返回-1。
• addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点。
• addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
• addAtIndex(index,val)：在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val  的节点。如果 index 等于链表的长度，则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度，则不会插入节点。如果index小于0，则在头部插入节点。
• deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。

示例：

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
linkedList.addAtHead(1);
linkedList.addAtTail(3);
linkedList.addAtIndex(1,2);   //链表变为1-> 2-> 3
linkedList.get(1);            //返回2
linkedList.deleteAtIndex(1);  //现在链表是1-> 3
linkedList.get(1);            //返回3

提示：

• 所有val值都在 [1, 1000] 之内。
• 操作次数将在  [1, 1000] 之内。
• 请不要使用内置的 LinkedList 库。

单链表

思路

1. get方法，通过链表while执行k次 cur = cur.next,走到当前指针的位置，返回节点即可，返回前记得判断当前节点是否为Null，如果是的话返回-1；
2. addAtHead方法， 直接新增一个节点作为新的头节点，把节点的next指向原本的头节点即可；
3. addAtTail方法， 需要判断是否头节点，如果是头节点就直接赋值，不是的话走到最后一个节点，改变其next的指向即可；
4. addAtIndex方法，需要分类讨论。判断index是否小于等于0， 是的话插入头节点，不是的话进行正常的插入，当然，插入前要执行k次的cur = cur.next，如果cur还有值证明可以插入；
5. deleteAtIndex方法， 同样需要分类讨论，空姐点不能删除，头节点直接进行删除， 其他的普通节点，执行k次的cur = cur.next，如果cur还有值再进行删除。

实现

function ListNode(val, next) {
    this.val = val || 0;
    this.next = next || null;
}

var MyLinkedList = function() {
    this.headNode = null;
};

/** 
 * @param {number} index
 * @return {number}
 */
MyLinkedList.prototype.get = function(index) {
    let cur = this.headNode;
    while (cur && index) {
        cur = cur.next;
        index--;
    }
    
    return cur ? cur.val : -1;
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtHead = function(val) {
    this.headNode = new ListNode(val, this.headNode);
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtTail = function(val) {
    let cur = this.headNode;
    // 如果链表是空的
    if (!cur) {
        this.headNode = new ListNode(val);
        return;
    }

    while (cur.next) {
        cur = cur.next;
    }

    cur.next = new ListNode(val);
};

/** 
 * @param {number} index 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtIndex = function(index, val) {
    if (index <= 0) {
        this.addAtHead(val);
        return;
    }

    let cur = this.headNode;
    while (cur && index > 1) {
        cur = cur.next;
        index--;
    }

    if (cur) {
        const next = cur.next;
        cur.next = new ListNode(val);
        cur.next.next = next;
    }
};

/** 
 * @param {number} index
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.deleteAtIndex = function(index) {
    let cur = this.headNode;
    // 空节点不能进行删除
    if (!cur) return;

    // 头节点的删除
    if (index === 0) {
        this.headNode = this.headNode.next;
        return;
    }

    // 普通节点的删除
    while (cur && index > 1) {
        cur = cur.next;
        index--;
    }

    if (cur) {
        cur.next = cur.next && cur.next.next;
    }
};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MyLinkedList()
 * var param_1 = obj.get(index)
 * obj.addAtHead(val)
 * obj.addAtTail(val)
 * obj.addAtIndex(index,val)
 * obj.deleteAtIndex(index)
 */

双链表

1. 这一轮我们加个伪节点在头节点和尾节点的后面，这样子不用每次判断当前操作的是不是第一个节点；
2. 我们用size记录当前链表的长度，每次新增或者删除元素的时候，记得维护节点的长度；
3. 查找、删除、插入指定位置的时候我们可以看一下头节点离得近还是尾节点离得近，就近原则去处理问题，所以我们可以写一个通用方法，去最快的找到我们的Index所在节点；
4. 插入方法也是，我们只需要传入一个前一个节点，然后写一个通用方法去执行插入动作。

双链表实现

function ListNode(val) {
    this.val = val || 0;
    this.next = null;
    this.prev = null;
}

// 通用的插入节点的方法
function insertNode(prevNode, val) {
    const newNode = new ListNode(val);
    // 切开原本的节点
    const next = prevNode.next;
    // 建立它和前面节点的相互关系
    prevNode.next = newNode;
    newNode.prev = prevNode;
    // 建立它和后面节点的相互关系
    newNode.next = next;
    next.prev = newNode;
}

var MyLinkedList = function() {
    this.headNode = new ListNode(0);
    this.lastNode = new ListNode(0);
    this.headNode.next = this.lastNode;
    this.lastNode.prev = this.headNode;
    this.size = 0;
};

// 通过索引快速拿到对应的值
MyLinkedList.prototype.getNodeByIndex = function(index) {
    // 判断从头开始近还是从尾开始近
    const isHead = this.size - index >= index;

    // 加了伪节点，记得取下一个
    let cur = isHead ? this.headNode.next : this.lastNode.prev;
    index = isHead ? index : this.size - index - 1;

    while (index > 0) {
        cur = isHead ? cur.next : cur.prev;
        index--;
    }

    return cur;
}

/** 
 * @param {number} index
 * @return {number}
 */
MyLinkedList.prototype.get = function(index) {
    // 直接判断长度即可
    if (this.size <= index) {
        return -1;
    }

    const cur = this.getNodeByIndex(index);
    return cur.val;
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtHead = function(val) {
    insertNode(this.headNode, val);
    this.size++;
};

/** 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtTail = function(val) {
    insertNode(this.lastNode.prev, val);
    this.size++;
};

/** 
 * @param {number} index 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtIndex = function(index, val) {
    if (index <= 0) {
        this.addAtHead(val);
        return;
    } else if (index > this.size) {
        return;
    }

    let cur;
    if (this.size === index) {
        cur = this.lastNode;
    } else {
        cur = this.getNodeByIndex(index);
    }
    
    insertNode(cur.prev, val);
    this.size++;
};

/** 
 * @param {number} index
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.deleteAtIndex = function(index) {
    if (!this.size || index >= this.size) {
        return;
    }

    const cur = this.getNodeByIndex(index);
    cur.prev.next = cur.next;
    cur.next.prev = cur.prev;
    this.size--;
};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * var obj = new MyLinkedList()
 * var param_1 = obj.get(index)
 * obj.addAtHead(val)
 * obj.addAtTail(val)
 * obj.addAtIndex(index,val)
 * obj.deleteAtIndex(index)
 */

结果

看懂了的小伙伴可以点个关注、咱们下道题目见。如无意外以后文章都会以这种形式，有好的建议欢迎评论区留言。