一种非常常见的用于存储数据的线性结构：链表。
- 链表和数组一样，可以用于存储一系列的元素，但是链表和数组的实现机制完全不同。
数组缺点：
- 数组的创建通常需要申请一段连续的内存空间（一整块的内存），并且大小是固定的（大多数编程语言数组都是固定的），所以当前数组不能满足容量需求时，需要扩容。（一般情况下是申请一个更大的数组，比如2倍，然后将原数组中的元素复制过去）
- 而且在数组开头或中间位置插入数据的成本很高，需要进行大量元素位移
- 尽管我们已经学过的JavaScript的Array类方法可以帮我们做这些事，但背后的原理依然是这样。
链表
- 要存储多个元素，另外一个选择就是链表。
- 但不同于数组，链表中的元素在内存中不必是连续的空间。
- 链表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（有些语言称为指针或者连接）组成。
- 相对于数组，链表有一些优点：
- 内存空间不必须是连续的，可以充分利用计算机的内存，实现灵活的内存动态管理。
- 链表不必在创建时就确定大小，并且大小可以无限延伸下去。
- 链表在插入和删除数据时，时间复杂度可以达到O（1），相对数组效率高很多。
- 链表缺点：
- 访问任何一个位置的元素时，需要从头开始访问。(无法跳过第一个元素访问任何一个元素)
- 无法通过下标值直接访问元素，需要从头开始一个个访问，直到找到对应的元素。
- 虽然可以轻松地到达下一个节点，但是回到前一个节点是很难的。
单向链表
单向链表类似于火车，有一个火车头，火车头会连接一个节点，节点上有乘客，并且这个节点会连接下一个节点，以此类推。
- 链表的火车结构
- 先创建一个链表类
链表中的常见操作
-
append(element)向链表尾部添加一个新的项。 -
insert(position, element)向链表的特定位置插入一个新的项。 -
get(position)获取对应位置的元素。 -
indexOf(element)返回元素在链表中的索引。如果链表中没有该元素就返回-1。 -
update(position, element)修改某个位置的元素。 -
removeAt(position)从链表的特定位置移除一项。 -
remove(element)从链表中移除一项。 -
isEmpty()如果链表中不包含任何元素，返回 trun，如果链表长度大于 0 则返回 false。 -
size()返回链表包含的元素个数，与数组的 length 属性类似。
class Node {
constructor(element) {
// 保存元素
this.element = element
// 指向下一个节点
this.next = null
}
}
class LinkedList {
constructor() {
//火车头
this.head = null
//长度
this.length = 0
}
// append(element) 向链表尾部添加一个新的项。
append (element) {
//1.根据element 创建Node 对象
const newNode = new Node(element)
//2.追加到最后,两种情况 ：第一种是链表为空的时候
if (!this.head) {// 当head指向null时候，让head直接等于element
this.head = newNode
} else {
let current = this.head
while (current.next) {//当current.next为null时，current就为组后一项
//将current.next赋值给current，使下次循环的时候，while判断current.next的next是否为空，从而判断是否为最后一项
current = current.next
}
//上面的while循环，一直循环，直到检查到current.next为空，说明当前这项就是链表最后一个了，此时将newNode赋值给最后一项的next
current.next = newNode
}
this.length++
}
// insert(position, element) 向链表的特定位置插入一个新的项。
insert (position, element) {
//1. 判断越界问题
if (position < 0 || position > this.length) return false
//2. 创建新的节点
const newNode = new Node(element)
//3. 插入元素
if (position === 0) {
newNode.next = this.head //newNode成为头部，同时next指向原来的head
this.head = newNode //直接将原来的head覆盖，但由于newNode.next指向原来的head，所以newNode成为head，原来的head顺利成章的成为第二位
} else {
let index = 0
let current = this.head //循环的当前项
let previous = null //循环时，当前项的前一项
while (index++ < position) { //注意：index++返回值为当前index值
/*当index === position时，循环停止
此时element插入链表后的previous的index === position - 1
此时current的index === position + 1
*/
previous = current
current = current.next
}
//循环停止后，index === position,同时为current的index
//进行插入：
previous.next = newNode
newNode.next = current
}
this.length++
return true //告诉使用者插入成功
}
// get(position) 获取对应位置的元素。
get (position) {
//1. 判断越界问题
if (position < 0 || position > this.length - 1) return false
/*
为什么是length - 1 ?
假如：当前length是5, 组成链表的项目下标就为 0 1 2 3 4
如果不减 1 那么 当position也是 5 时候 , 也判断符合要求，但是，我们的链表中却没有 下标为5的项，所以会返回为null
*/
let index = 0
let current = this.head
//方法一：
while (index++ < position) {//如果position 是 3，每次循环index + 1, 第三次循环index的值执行 “++” 后为3
/*
如果此时为第一次循环:
current还是未循环时的值this.head,下标为 0
同时 “1” 代表着第一次循环，也代表着 下标 1
下标 1 对应的值为此时的 current.next
*/
current = current.next
//未循环时 current为第0项
//循环1次 current为第1项
//循环2次 current为第2项
//循环3次 current为第3项
}
//方法二：
/* while (current) {
if (index === position) {
return current
}
index++
current = current.next
}*/
return current
}
// indexOf(element) 返回元素在链表中的索引。如果链表中没有该元素就返回-1。
indexOf (element) {
let current = this.head
let index = 0
while (current) {
if (current.element === element) {
return index
}
index++
current = current.next
}
return -1
}
// removeAt(position) 从链表的特定位置移除一项。
removeAt (position) {
//1. 判断越界问题
if (position < 0 || position > this.length - 1) return false
//2.删除元素
let current = this.head
if (position === 0) {
this.head = current.next
} else {
let index = 0
let previous = null
while (index++ < position) {
previous = current
current = current.next
}
previous.next = current.next
}
this.length--
return current.element
}
// update(position, element) 修改某个位置的元素。
update (position, element) {
//1.删除position位置的元素
const result = this.removeAt(position)
//2.将element插入position位置
this.insert(position, element)
return result
}
// remove(element) 从链表中移除一项。
remove (element) {
//1.获取元素位置
const index = this.indexOf(element)
if (index === -1) return
//2.删除该位置的元素
return this.removeAt(index)
}
// isEmpty() 如果链表中不包含任何元素，返回 trun，如果链表长度大于 0 则返回 false。
isEmpty () {
return this.length === 0
}
// size() 返回链表包含的元素个数，与数组的 length 属性类似。
size () {
return this.length
}
}
