[路飞] 设计链表

题目描述

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。

分析

题目要求我们实现一个链表类，并实现它的方法

解题思路

首先是 get：

我们先思考索引无效的情况，当索引：小于 0，大于等于链表长度，我们认为是无效索引，因为这些 index 上没有节点。

因此在查找之前，我们处理小于零的情况，如果小于0，直接返回 -1，另外对于没有 head 的情况，我们也直接 return -1。

然后，我们声明一个变量 cur，先指向 head， 用一个计数器 count 来找 index，并且不断移动 cur，如果 index 超出范围， return -1，否则当 count === index，我们就找到了要找的节点

addAtHead: 我们创造一个节点，然后让他指向 this.head.next，随后将 this.head 指向创造的新节点

addAtTail：我们注意要处理没有头节点的情况，然后其他操作和查找元素相同，我们要找的是 tail 节点，然后让 tail.next 指向我们要追加的新节点

addAtIndex：

注意这里题目要求，小于零的要放到头部，所以我们先确定的一点是，如果给我们的 index < 0，我们在头部追加节点。

然后查找追加位置，和上面一样。

deleteAtIndex：

不再赘述了，和上面的查找过程一样的～

代码

var MyLinkedList = function () {
  this.head = null
}

/**
 * @param {number} index
 * @return {number}
 */
MyLinkedList.prototype.get = function (index) {
  if (index < 0) {
    return -1
  }
  let count = 0
  let cur = this.head
  if (!cur) return -1

  while (index !== count) {
    cur = cur.next
    count++

    if (!cur) return -1
  }

  if (index !== count) return -1

  return cur.val
}

/**
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtHead = function (val) {
  const newNode = { val, next: this.head }
  this.head = newNode
}

/**
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtTail = function (val) {
  let cur = this.head
  const newNode = { val, next: null }
  if (!cur) {
    this.head = newNode

    return
  }

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

  cur.next = newNode
}

/**
 * @param {number} index
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtIndex = function (index, val) {
  const newNode = { val, next: null }
  if (index <= 0) {
    newNode.next = this.head
    this.head = newNode
  }

  let count = 1
  let cur = this.head
  while (index !== count) {
    count++

    if (!cur) return
    cur = cur.next
  }

  if (cur) {
    newNode.next = cur.next
    cur.next = newNode
  }
}

/**
 * @param {number} index
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.deleteAtIndex = function (index) {
  if (index < 0) {
    return
  }
  if (index === 0) {
    this.head = this.head.next
    return
  }

  let cur = this.head
  let count = 1
  while (index !== count) {
    count++

    cur = cur.next
    if (!cur) return
  }

  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)
 */

复杂度

时间：O(1)，所有的操作都是 O(1)
空间：O(N)，要存储所有的数据