一、链表基础

什么是链表？链表是一种通过指针串联在一起的线性结构。

链表的类型

单链表 每一个节点由两部分组成，一个是数据域一个是指针域（存放指向下一个节点的指针），最后一个节点的指针域指向null。
双向链表 每一个节点有两个指针域，一个指向下一个节点，一个指向上一个节点。双向链表既可以向前查询也可以向后查询。

循环链表 循环链表，顾名思义，就是链表首尾相连。

链表的操作

删除节点 删除D节点，如图所示：

只要将C节点的next指针指向E节点就可以了。

添加节点

性能分析

数组在定义的时候，长度就是固定的，如果想改动数组的长度，就需要重新定义一个新的数组。

链表的长度可以是不固定的，并且可以动态增删，适合数据量不固定，频繁增删，较少查询的场景。

二、设计链表

链表定义方法及链表设计

class ListNode {
    constructor(val, next) {
        this.val = val;
        this.next = next;
    }
}

/**
 * Initialize your data structure here.
 * 单链表 储存头尾节点 和 节点数量
 */
var MyLinkedList = function() {
    this._size = 0;
    this._tail = null;
    this._head = null;
};

/**
 * get(index)：获取链表中第 `index` 个节点的值。如果索引无效，则返回`-1`
 * @param {number} index
 * @return {number}
 */
MyLinkedList.prototype.getNode = function(index) {
    if(index < 0 || index >= this._size) return null;
    // 创建虚拟头节点
    let cur = new LinkNode(0, this._head);
    // 0 -> head
    while(index-- >= 0) {
        cur = cur.next;
    }
    return cur;
};
MyLinkedList.prototype.get = function(index) {
    if(index < 0 || index >= this._size) return -1;
    // 获取当前节点
    return this.getNode(index).val;
};

/**
 * -   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。
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtHead = function(val) {
    const node = new LinkNode(val, this._head);
    this._head = node;
    this._size++;
    if(!this._tail) {
        this._tail = node;
    }
};

/**
 * addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtTail = function(val) {
    const node = new LinkNode(val, null);
    this._size++;
    if(this._tail) {
        this._tail.next = node;
        this._tail = node;
        return;
    }
    this._tail = node;
    this._head = node;
};

/**
 * 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。
 * @param {number} index 
 * @param {number} val
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.addAtIndex = function(index, val) {
    if(index > this._size) return;
    if(index <= 0) {
        this.addAtHead(val);
        return;
    }
    if(index === this._size) {
        this.addAtTail(val);
        return;
    }
    // 获取目标节点的上一个的节点
    const node = this.getNode(index - 1);
    node.next = new LinkNode(val, node.next);
    this._size++;
};

/**
 * deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。
 * @param {number} index
 * @return {void}
 */
MyLinkedList.prototype.deleteAtIndex = function(index) {
    if(index < 0 || index >= this._size) return;
    if(index === 0) {
        this._head = this._head.next;
        // 如果删除的这个节点同时是尾节点，要处理尾节点
        if(index === this._size - 1){
            this._tail = this._head
        }
        this._size--;
        return;
    }
    // 获取目标节点的上一个的节点
    const node = this.getNode(index - 1);    
    node.next = node.next.next;
    // 处理尾节点
    if(index === this._size - 1) {
        this._tail = node;
    }
    this._size--;
};

使用JS实现单链表

一、链表基础

链表的类型

链表的操作

二、设计链表