链表结构特点
链表是线性表的其中一种，用于存储有固定顺序的元素。而元素之间会通过”链“连接在一起。
链表存储的元素称为节点。每个节点内部存在两个值。如下：
this.element：链表需要存储的单个元素this.next：指向下一个节点，也就是链表中的”链“，将节点连接在一起。
尝试手动构建链表结构。过程如下：
class LinkedListNode {
constructor(element) {
this.element = element // 链表要存储的值
this.next = null // 当前节点的下一个节点
}
}
let A = new LinkedListNode('A') // 第一个节点A
let B = new LinkedListNode('B') // 第二个节点B
let C = new LinkedListNode('C') // 第三个节点C
// 节点之间通过this.next属性值连起来，如下：
A.next = B // 节点A下一个是节点B
B.next = C // 节点B下一个是节点C
console.log(A) // 输出链表：A -> B -> C
面向对象方法封装链表
构造函数
基本单元：链表节点
class LinkedListNode<T> {
element: T
next: LinkedListNode<T> | null
constructor(element: T) {
this.element = element
this.next = null
}
}
主体：链表
class LinkedList<T> {
length: number
head: LinkedListNode<T> | null
constructor() {
this.length = 0
this.head = null
}
}
查找节点
设计一个方法，可以获取当前节点的前中后三个节点。这样可以极大的方便接下来的增删操作。如下：
private getLinkedListNode(
index: number
): { [index: number]: LinkedListNode<T> | null } | undefined {
if (!this.isEmpty() && index >= 0 && index < this.length) {
let current = this.head
let previous: LinkedListNode<T> | null = null
for (let i = 0; i < index; i++) {
previous = current
current = current!.next
}
return { 0: previous, 1: current, 2: current!.next }
}
}
增加节点
新节点可插入的范围：index >= 0 && index <= this.length。也就是说，可以在每个节点的前后都可以插入新的节点。
增加节点的情况分为四种，如下分析：
-
链表为空，不存在节点：直接将新节点的值赋给头节点。
-
在头部之前插入节点（存在index参数且范围符合）：利用新节点的
next缓存当前头节点，然后新节点覆盖头节点。 -
在两个节点之间插入节点（存在index参数且范围符合）：利用新节点的
next缓存当前节点，改变前一个节点的next指向新节点。 -
在尾部插入节点：遍历到最后一个节点，在节点末尾插入节点。
insert(element: T, index?: number): LinkedList<T> {
const node = new LinkedListNode(element)
if (this.isEmpty()) {
this.head = node
} else if (index !== undefined) {
if (index === 0) {
node.next = this.head
this.head = node
} else if (index > 0 && index < this.length) {
const current = this.getLinkedListNode(index)
node.next = current![0]!.next
current![0]!.next = node
}
} else if (index === undefined) {
let current = this.head
while (current!.next !== null) {
current = current!.next
}
current!.next = node
}
this.length++
return this
}
删除节点
链表节点的删除范围：index >= 0 && index < this.length。打个比方，链表长度为3，那么可删除的位置为0，1，2。
删除节点的情况分为三种，如下分析：
- 删除头节点：链表长度为1，头节点置空。链表长度大于1，头节点的下一个节点覆盖当前头节点。
- 删除中间节点（存在index参数且范围符合）：前一个节点的
next直接指向当前节点的下一个节点。 - 删除尾节点：找到尾节点的前一个节点，将它的
next属性置空。
注意：每次删除都将改变链表的长度，而节点的删除位置也会跟着改变。
remove(index: number): boolean {
if (!this.isEmpty() && index >= 0 && index < this.length) {
if (index === 0) {
this.head = this.length === 1 ? null : this.head!.next
} else if (index > 0 && index < this.length) {
const current = this.getLinkedListNode(index)
current![0]!.next =
index + 1 === this.length ? null : current![2]
}
this.length--
return true
}
return false
}
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