基本的数据结构 - 链表

链表的概念特点

1. 有序集合；
2. 内存空间不是连续；
3. 在创建的时候可以先不必确定大小，并且大小是可以无限扩展的；
4. 每一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（指针或链接）组成。
5. 插入或删除元素时间复杂度可以达到O(1)，效率较高；
6. 查找元素的时候需要从头开始查找，无法跳过第一个元素访问任何元素；
7. 同样无法通过下标直接访问元素，需要从头开始。

链表常用的方法

1. enQueue(element): 添加新元素到队列尾部
2. deQueue(): 删除队列的第一项元素，并将其返回
3. peek(): 只查看队列的第一项元素
4. isEmpty(): 判空，队列为空返回true,反之false
5. clear(): 清空队列
6. size(): 返回队列的大小
7. toString(): toString方法

链表的实现

/*
 * @Author: Holin Wang
 * @Date: 2022-03-08 08:47:30
 * @LastEditors: Holin Wang
 * @LastEditTime: 2022-03-10 22:29:11
 * @Description: 单向链表的封装
 */
function LinkedList() {
  // 内部节点类
  function Node(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
  // 属性
  this.head = null; //链表的第一个节点
  this.length = 0; //用来记录链表的长度

  // 1. 追加方法
  LinkedList.prototype.append = function (data) {
    // 1. 创建新节点
    const nweNode = new Node(data);
    // 2. 判断是否是第一个节点
    if (this.length === 0) {
      this.head = nweNode;
    } else {
      // 找到最后一个节点（链表的特点无法跳过第一个节点寻找下一个节点）
      let current = this.head; // 获取第一个节点
      // 循环链表找到最后一个节点的位置
      while (current.next) {
        current = current.next;
      }
      current.next = nweNode;
    }
    // 3. length+1
    this.length += 1;
  };
  // 2. toString方法
  LinkedList.prototype.toString = function () {
    // 1. 定义变量
    let current = this.head;
    let listStr = "";
    // 2. 循环每个节点
    while (current) {
      listStr += current.data + " ";
      current = current.next;
    }
    return listStr;
  };

  // 3. 向链表指定位置添加元素
  LinkedList.prototype.insert = function (position, data) {
    // 1. 越界判断
    if (position < 0 || position > this.length) {
      return false;
    }
    // 2. 根据data创建node
    const newData = new Node(data);
    if (position === 0) {
      newData.next = this.head; // 相当于newData.next = null;
      this.head = newData;
    } else {
      let index = 0;
      let current = this.head;
      let previous = null;
      while (index++ < position) {
        previous = current;
        current = current.next;
      }
      previous.next = newData;
      newData.next = current;
    }
    // 4. length+1
    this.length += 1;
    return true;
  };

  // 4. 获取指定位置的元素
  LinkedList.prototype.get = function (position) {
    // 1. 越界判断
    if (position < 0 || position > this.length) {
      return false;
    }
    // 2. 获取对应的信息
    let current = this.head;
    let index = 0;
    while (index++ < position) {
      current = current.next;
    }
    return current.data;
  };

  // 5. 返回元素在链表中的索引，不存在返回-1
  LinkedList.prototype.indexOf = function(data){
    //1. 定义变量
    let current = this.head;
    let index = 0;
    // 2. 开始查找
    while(current){
        if(current.data === data){
            return index;
        }
        current = current.next;
        index += 1;
    }
    // 3. 没有找到
    return -1;
  }

    // 6. 修改指定位置的元素
  LinkedList.prototype.update = function (position, newData) {
    // 1. 越界判断
    if (position < 0 || position >= this.length) {
      return false;
    }
    // 2.查找正确的位置
    let current = this.head;
    let index = 0;
    while (index++ < position) {
      current = current.next;
    }
    current.data = newData;
    return true;
  };
  // 7. 删除指定的位置的元素
  LinkedList.prototype.removeAt = function (position) {
    // 1. 越界判断
    if (position < 0 || position >= this.length) {
      return false;
    }
    // 2. 判斷刪除的是否是第一个
    let current = this.head;
    if (position === 0) {
      this.head = null;
    } else {
      let index = 0;
      let previous = null;
      while (index++ < position) {
        previous = current;
        current = current.next;
      }
      previous.next = current.next;
    }
    //3. length - 1
    this.length -= 1;
    return current.data;
  };
  // 8. remove方法
  LinkedList.prototype.remove = function (data) {
    // 1. 获取data在链表中的位置
    let position = this.indexOf(data);
    // 2. 根据位置删除节点
    return this.removeAt(position);
  };
  // 9. isEmpty方法
  LinkedList.prototype.isEmpty = function () {
    return this.length === 0;
  };
  // 10. size方法
  LinkedList.prototype.size = function () {
    return this.length;
  };
}