链表
- 多个元素组成的列表
- 元素存储不连续，用
next指针连在一起
数组 vs 链表
- 数组：增删非首尾元素时往往需要移动元素
- 链表：增删非首尾元素，不需要移动元素，只需要更改
next的指向即可
JS 中实现链表
- JavaScript 中没有链表
- 可以用 Object 模拟链表
const a = { val: 'a' };
const b = { val: 'b' };
const c = { val: 'c' };
const d = { val: 'd' };
a.next = b;
b.next = c;
c.next = d;
// 遍历链表
let p = a;
while(p) {
console.log(p.val);
p = p.next;
}
// 插入
const e = { val: 'e' };
b.next = e;
e.next = c;
// 删除
b.next = c;
LeetCode：237 删除链表中的节点
有一个单链表的 head，我们想删除它其中的一个节点 node。
给你一个需要删除的节点 node 。你将 无法访问 第一个节点 head。
链表的所有值都是 唯一的，并且保证给定的节点 node 不是链表中的最后一个节点。
删除给定的节点。注意，删除节点并不是指从内存中删除它。这里的意思是：
- 给定节点的值不应该存在于链表中。
- 链表中的节点数应该减少 1。
- node 前面的所有值顺序相同。
- node 后面的所有值顺序相同。
自定义测试：
- 对于输入，你应该提供整个链表 head 和要给出的节点 node。node 不应该是链表的最后一个节点，而应该是链表中的一个实际节点。
- 我们将构建链表，并将节点传递给你的函数。
- 输出将是调用你函数后的整个链表。
示例1：
输入：head = [4,5,1,9], node = 5
输出：[4,1,9]
解释：指定链表中值为 5 的第二个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 1 -> 9
示例2：
输入：head = [4,5,1,9], node = 1
输出：[4,5,9]
解释：指定链表中值为 1 的第三个节点，那么在调用了你的函数之后，该链表应变为 4 -> 5 -> 9
思路：
- 单链表只能获取到下一个节点（无法获取上一个节点，即不能直接删除）
- 将下一个节点的值赋值给指定删除节点
- 并将指定节点的 next 指向下一个节点的
next
/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val) {
* this.val = val;
* this.next = null;
* }
*/
/**
* @param {ListNode} node
* @return {void} Do not return anything, modify node in-place instead.
*/
var deleteNode = function(node) {
node.val = node.next.val;
node.next = node.next.next;
};
时间复杂度：O(1)
空间复杂度：O(1)
LeetCode：206 反转链表
给你单链表的头节点 head ，请你反转链表，并返回反转后的链表。
示例1：
输入：head = [1,2,3,4,5]
输出：[5,4,3,2,1]
示例 2：
输入：head = [1,2]
输出：[2,1]
示例 3：
输入：head = []
输出：[]
思路：
- 反转两个节点：将
n+1的next指向n
(n + 1).next = n;
- 反转多个节点：双指针遍历链表，重复上述操作
解题步骤：
- 双指针一前一后遍历链表
let p1 = 1,
p2 = null;
while(p1) {
console.log(p1.val, p2 && p2.val);
p2 = p1;
p1 = p1.next;
}
// p1 p2
// 1 null
// 2 1
// 3 2
// 4 3
// 5 4
- 反转双指针
p1.next = p2;
题解：
/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val, next) {
* this.val = (val===undefined ? 0 : val)
* this.next = (next===undefined ? null : next)
* }
*/
/**
* @param {ListNode} head
* @return {ListNode}
*/
var reverseList = function(head) {
let p1 = head,
p2 = null;
while(p1) {
const temp = p1.next;
p1.next = p2;
p2 = p1;
p1 = temp;
}
return p2;
};
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
LeetCode：2 两数相加
给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。
请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。
你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。
示例 1：
输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]
输出：[7,0,8]
解释：342 + 465 = 807.
示例 2：
输入：l1 = [0], l2 = [0]
输出：[0]
示例 3：
输入：l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]
输出：[8,9,9,9,0,0,0,1]
解题思路：
- 模拟相加操作
- 需要遍历链表
解题步骤：
- 新建一个空链表
- 遍历被相加的两个链表，模拟相加操作，将 个位数 追加到新链表上，将十位数留到下一位去相加
/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val, next) {
* this.val = (val===undefined ? 0 : val)
* this.next = (next===undefined ? null : next)
* }
*/
/**
* @param {ListNode} l1
* @param {ListNode} l2
* @return {ListNode}
*/
var addTwoNumbers = function(l1, l2) {
const l3 = new ListNode(0);
let p1 = l1;
let p2 = l2;
let p3 = l3;
let carry = 0;
while(p1 || p2) {
const v1 = p1 ? p1.val : 0;
const v2 = p2 ? p2.val : 0;
const val = v1 + v2 + carry;
carry = Math.floor(val / 10);
p3.next = new ListNode(val % 10);
if(p1) p1 = p1.next;
if(p2) p2 = p2.next;
p3 = p3.next;
}
// 进位
if(carry) {
p3.next = new ListNode(carry);
}
return l3.next;
};
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(n)
拓展：
floor(arg): 返回参数不大于arg的最大整数（向下取整）ceil(arg): 返回参数不大于arg + 1的最大整数（向上取整）
LeetCode：83 删除链表中的重复元素
给定一个已排序的链表的头 head ， 删除所有重复的元素，使每个元素只出现一次 。返回 已排序的链表 。
示例 1：
输入：head = [1,1,2]
输出：[1,2]
示例 2：
输入：head = [1,1,2,3,3]
输出：[1,2,3]
解题思路：
- 因为输入的链表是有序的，所以重复元素一定相邻
- 遍历链表，如果发现当前元素和下个元素相同，就删除下个元素
解题步骤：
- 遍历链表，如果发现当前元素和下个元素相同，就删除下个元素
- 遍历结束后，返回原链表
/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val, next) {
* this.val = (val===undefined ? 0 : val)
* this.next = (next===undefined ? null : next)
* }
*/
/**
* @param {ListNode} head
* @return {ListNode}
*/
var deleteDuplicates = function(head) {
let p = head;
while(p && p.next) {
if(p.val === p.next.val){
p.next = p.next.next;
}else {
p = p.next;
}
}
return head;
};
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
LeetCode：141 环形链表
给你一个链表的头节点 head ，判断链表中是否有环。
如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。注意：pos 不作为参数进行传递 。仅仅是为了标识链表的实际情况。
如果链表中存在环 ，则返回 true 。 否则，返回 false 。
示例 1：
输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。
示例 2：
输入：head = [1,2], pos = 0
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第一个节点。
示例 3：
输入：head = [1], pos = -1
输出：false
解释：链表中没有环。
解题思路：
- 两个人在圆形操场上的起点同时起跑，速度快的人一定会超过速度慢的人一圈
- 用一快一慢两个指针遍历链表，如果指针能够相逢，那么链表就有圈
解题步骤：
- 用一快一慢两个指针遍历链表，如果指针能够相逢，就返回 true
- 遍历结束后，还没有相逢就返回 false
/**
* Definition for singly-linked list.
* function ListNode(val) {
* this.val = val;
* this.next = null;
* }
*/
/**
* @param {ListNode} head
* @return {boolean}
*/
var hasCycle = function(head) {
let p1 = head;
let p2 = head;
while(p1 && p2 && p2.next) {
p1 = p1.next;
p2 = p2.next.next;
if(p1 === p2) {
return true;
}
}
return false;
};
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
前端与链表：JS 中的原型链
1. 原型链概念
- 原型链的本质是链表
- 原型链上的节点是各种原型对象，比如
Function.prototype、Object.prototype... - 原型链通过
__proto__属性连接各种原型对象
2. 原型链示例：
- obj -> Object.prototype -> null
- func -> Function.prototype -> Object.prototype -> null
- arr -> Array.prototype -> Object.prototype -> null
const obj = {};
Object.prototype.x = 'x';
const func = () => {};
Function.prototype.y = 'y';
const arr = [];
3. 原型链结论：
-
如果 A 沿着原型链能找到 B.prototype，那么 A instanceof B 为 true
上述示例中：
- obj instanceof Object: true
- func instanceof Function: true
- func instanceof Object: true
- arr instanceof Array: true
- arr instanceof Object: true
-
如果 A 对象上没有找到 x 属性，那么会沿着原型链找 x 属性
上述示例中：
- obj.x: 'x'
- func.x: 'x'
- func.y: 'y'
面试题一：
简述 instanceof 的原理，并用代码实现
解法：
- 遍历 A 的原型链，如果找到 B.prototype，返回 true，否则返回 false
const instanceOf = (A, B) => {
let p = A;
while(p) {
if(p === B.prototype) {
return true
}
p = p.__proto__;
}
return false
}
面试题二：
var foo = {},
F = function(){};
Object.prototype.a = 'value a';
Function.prototype.b = 'value b';
console.log(foo.a); // value a
console.log(foo.b); // undefined
console.log(F.a); // value a
console.log(F.b); // value b
前端与链表：使用链表指针获取 JSON 的节点值
const json = {
a: { b: { c: 1 } },
d: { e: 2 },
};
// const path = ['a', 'b', 'c'] // p: 1
// const path = ['a', 'b'] // p: { c: 1 }
const path = ['d', 'e'] // p: 2
let p = json;
path.forEach(k => {
p = p[k];
})
console.log(p);
