题目描述
你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。
单链表中的节点应该具备两个属性：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。
如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。
实现 MyLinkedList 类：
MyLinkedList()初始化MyLinkedList对象。int get(int index)获取链表中下标为index的节点的值。如果下标无效，则返回-1。void addAtHead(int val)将一个值为val的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。void addAtTail(int val)将一个值为val的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。void addAtIndex(int index, int val)将一个值为val的节点插入到链表中下标为index的节点之前。如果index等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果index比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。void deleteAtIndex(int index)如果下标有效，则删除链表中下标为index的节点。
代码示例
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
self.next = next
class MyLinkedList:
def __init__(self):
# 初始化链表，使用虚拟节点(dummy)简化边界条件处理
self.head = ListNode()
self.size = 0 # 记录链表长度
def get(self, index: int) -> int:
# 获取链表中下标为 index 的节点的值
if index < 0 or index >= self.size:
return -1 # 下标无效，返回 -1
current = self.head.next
while index != 0:
current = current.next
index -= 1
return current.val
def addAtHead(self, val: int) -> None:
# 在链表头部插入节点
new_node = ListNode(val=val, next=self.head.next)
self.head.next = new_node
self.size += 1
def addAtTail(self, val: int) -> None:
# 在链表尾部追加节点
current = self.head
while current.next is not None:
current = current.next
new_node = ListNode(val=val, next=None)
current.next = new_node
self.size += 1
def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
# 在链表中下标为 index 的节点之前插入节点
if index > self.size or index < 0:
return # 下标无效，不执行插入操作
current = self.head
for _ in range(index):
current = current.next
new_node = ListNode(val=val, next=current.next)
current.next = new_node
self.size += 1
def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
# 删除链表中下标为 index 的节点
if index >= self.size or index < 0:
return # 下标无效，不执行删除操作
current = self.head
for _ in range(index):
current = current.next
current.next = current.next.next
self.size -= 1
# 示例用法
if __name__ == "__main__":
linked_list = MyLinkedList()
linked_list.addAtHead(1)
linked_list.addAtTail(3)
linked_list.addAtIndex(1, 2)
print(linked_list.get(1)) # 输出: 2
linked_list.deleteAtIndex(1)
print(linked_list.get(1)) # 输出: 3
初始思路
在解决LeetCode上关于链表设计的问题时，首要任务是创建一个dummy节点，成为链表的起始点。随后，我们迎来了int get(int index)方法的挑战，它要求遍历链表，找到对应的值。若匹配成功，则返回该节点的值；否则，递增index并继续遍历。当遍历结束仍未找到匹配项时，返回-1。
对于void addAtHead(int val)方法，我们需要将新增节点放入dummy之后，并与原链表的第一个节点连接。通过这一操作，我们成功在链表头部插入了一个新的节点。
紧接着，void addAtTail(int val)方法要求我们找到链表的尾部，然后在其后添加新的节点。这一操作需要遍历链表，找到最后一个节点，然后进行连接操作。
最后，void addAtIndex(int index, int val)方法需要在特定的位置插入新的节点。这一步骤要求先找到当前节点的下一个节点，其角标为对应的index，然后将新增节点链接至当前节点的下一个节点。
看完代码随想录之后的想法
仔细阅读完整段代码后，我发现一个问题，链表的size没有被记录下来。这给index操作增添了不少麻烦。由于我们无法直接获知链表的长度，涉及index操作时需小心操作。
尤其需要注意的是，在尾部添加节点时，我们必须找到当前节点的next为null，然后再插入。因为在链表的尾部，next为空。这一点在实现中需要格外留意。
今日所得
总结了今天的学习时长，这次深入探讨了链表问题。通过设计链表的实践，我对链表基本操作有了更加清晰的认识。尽管链表问题看似简单，但实际上包含着丰富的算法思想和数据结构原理。链表是算法领域的一片广阔天地，我将继续深入探索，不断提升算法水平。
