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。
解题思路
解决这道题要把握住链表的特点。
先需要建一个节点类;
为了方便操作,设置一个虚拟的头节点。
// 单链表
class ListNode{
int val;
ListNode next;
ListNode(){}
ListNode(int val){
this.val = val;
}
}
class MyLinkedList {
// size存储链表元素的个数
int size;
// 虚拟头节点
ListNode head;
// 初始化链表
public MyLinkedList() {
size = 0;
head = new ListNode(0);
}
// 获取第index个节点的数值,index是从0开始的,第0个节点就是头节点
public int get(int index) {
// 如果Index非法,返回-1
if (index < 0 || index >= size){
return -1;
}
ListNode curNode = 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++) {
curNode = curNode.next;
}
return curNode.val;
}
//
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0,val);
}
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是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,则说明新插入的节点为链表的尾节点
// 如果index大于链表的长度,则返回空值
public void addAtIndex(int index, int val) {
if (index > size){
return;
}
if (index < 0){
index = 0;
}
size ++; // 插入节点,链表的元素+1
// 找到要插入节点的前驱节点
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pred = pred.next;
}
ListNode AddNode = new ListNode(val);
AddNode.next = pred.next;
pred.next = AddNode;
}
// 删除第index个节点
public void deleteAtIndex(int index) {
if (index < 0 || index >= size){
return;
}
size --;
if (index == 0){
head = head.next;
return;
}
// 找到待删除节点的前驱节点
ListNode pre = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pre = pre.next;
}
pre.next = pre.next.next;
}
}
// 双链表
class ListNode{
int val;
ListNode next,prev;
ListNode(){};
ListNode(int val){
this.val = val;
}
}
class MyLinkedList {
// 记录链表中元素的数量
int size;
// 记录链表的虚拟头节点和虚拟尾节点
ListNode head,tail;
// 初始化
public MyLinkedList(){
this.size = 0;
head = new ListNode(0);
tail = new ListNode(0);
head.next = tail;
tail.prev = head;
}
// 查找元素数值
public int get(int index){
// 判断index是否有效
if (index < 0 || index >= size){
return -1 ;
}
ListNode curNode = new ListNode();
// 判断从哪一边遍历距离更短
if (index >= size / 2){
// tail开始
curNode = tail;
for (int i = 0; i < size - index; i++) {
curNode = curNode.prev;
}
}else {
for (int i = 0; i <= index ; i++) {
curNode = curNode.next;
}
}
return curNode.val;
}
public void addAtIndex(int index,int val){
// index大于链表长度
if (index > size){
return;
}
// index小于0
if (index < 0){
index = 0;
}
size ++;
// 找到前驱节点
ListNode preNode = this.head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
preNode = preNode.next;
}
ListNode listNode = new ListNode(val);
listNode.next = preNode.next;
preNode.next.prev = listNode;
listNode.prev = preNode;
preNode.next = listNode;
}
// 删除节点
public void deleteAtIndex(int index){
// 判断索引是否有效
if (index < 0 || index >= size){
return;
}
// 删除操作
size --;
ListNode preNode = this.head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
preNode = preNode.next;
}
preNode.next.next.prev = preNode;
preNode.next = preNode.next.next;
}
public void addAtHead(int val){
addAtIndex(0,val);
}
public void addAtTail(int val){
addAtIndex(size,val);
}
}