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概述
单链表
在单链表中,每个节点不仅包含值,还包含下一个节点的引用,通过该引用,将所有节点链接起来,形成一条有序的链,如图示:
双链表
双链表与单链表类似,不同的地方在于在双链表中,还有一个上一节点的引用。这个引用指向当前节点的前一节点,能够直接返回上一节点,不想单链表,只能一个方向遍历。图示:
题目
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。
代码实现
待完善
//单链表
class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int val, ListNode next) {
this.val=val;
this.next = next;
}
}
class MyLinkedList {
//size存储链表元素的个数
int size;
//虚拟头结点
ListNode head;
//初始化链表
public MyLinkedList() {
size = 0;
head = new ListNode(0, null);
}
//获取第index个节点的数值
public int get(int index) {
//如果index非法,返回-1
if (index < 0 || index >= size) {
return -1;
}
ListNode currentNode = head;
//包含一个虚拟头节点,所以查找第 index+1 个节点
for (int i = 0; i <= index; i++) {
currentNode = currentNode.next;
}
return currentNode.val;
}
//在链表最前面插入一个节点
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0, val);
}
//在链表的最后插入一个节点
public void addAtTail(int val) {
addAtIndex(size, val);
}
// 在第 index 个节点之前插入一个新节点,例如index为0,那么新插入的节点为链表的新头节点。
// 如果 index 等于链表的长度,则说明是新插入的节点为链表的尾结点
// 如果 index 大于链表的长度,则返回空
public void addAtIndex(int index, int val) {
if (index > size) {
return;
}
if (index < 0) {
index = 0;
}
size++;
//找到要插入节点的前驱
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pred = pred.next;
}
ListNode toAdd = new ListNode(val, pred.next);
pred.next = toAdd;
}
//删除第index个节点
public void deleteAtIndex(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
return;
}
size--;
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pred = pred.next;
}
pred.next = pred.next.next;
}
}
/**
* Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
* MyLinkedList obj = new MyLinkedList();
* int param_1 = obj.get(index);
* obj.addAtHead(val);
* obj.addAtTail(val);
* obj.addAtIndex(index,val);
* obj.deleteAtIndex(index);
*/