力扣707 设计链表

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

 

代码：

示例：1-->2-->3

//单链表
class ListNode{
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(){}
    ListNode(int val){
        this.val=val;
    }
}

class MyLinkedList {
    int size;//存储链表元素的个数
    ListNode head;//虚拟头结点

    //初始化链表
    public MyLinkedList() {
        size = 0;//任何对链表操作的时候，都会对size属性进行变化，size++或者size--,所以size可以直接表示链表长度
        head = new ListNode(0);//创建值为0的空节点
    }
    
    //获取第index个节点的数值
    public int get(int index) {
        //判断index是否合法
        if (index<0||index>=size) {
            return -1;
        }
        ListNode cur=head;
        for(int i=0;i<=index;i++){
            cur=cur.next;
        }
        return cur.val;
    }
    
    //头插法
    public void addAtHead(int val) {
        ListNode insert = new ListNode(val);
        //链表为空
        if (size==0) {
            head.next=insert;//直接放在头结点后
        }else{
            insert.next=head.next;
            head.next=insert;
        }
        size++;
    }
    
    //尾插法
    public void addAtTail(int val) {
        ListNode insert = new ListNode(val);
        //链表为空
        if (size==0) {
            head.next=insert;//直接放在头结点后
        }else{
            ListNode cur=head;
            for(int i=0;i<=size-1;i++){//i=0并不代表从head开始，控制循环次数
                cur=cur.next;
            }
            cur.next=insert;//cur.next如果为NULL报错
        } 
        size++;
    }

     //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个节点前插入
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        //index不合法
        if (index > size) {
            return;
        }
        if (index < 0) {
            index = 0;
        }
        size++;//增加一个节点
        ListNode cur=head;
        ListNode insert = new ListNode(val);
        for(int i=0;i<=index-1;i++){
            cur=cur.next;
        }
        insert.next=cur.next;
        cur.next=insert;
    }
    
    //删除第index个节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        //判断index不合法
        if (index < 0||index >= size) {//size不包括head，当index为3时已经越界了
            return;
        }
        //size--;
        if (index == 0) {//要删除的是第一个数据节点，在1-->2-->3中为1
            head.next = head.next.next;//把头结点指向2
            size--;//减少一个节点
            return;
        }
        ListNode cur=head;
        for(int i=0;i<=index-1;i++){
            cur=cur.next;
        }
        cur.next=cur.next.next;
        size--;//减少一个节点
    }
}

tips:  head = xxxxx; 和 head.next = xxxxx;   是两个含义不同的操作，”head = “ 是将另一个节点赋值给head(改变的是head所存储的地址值)，而head.next改变的是head所指向的节点（比如原来指向a，现在指向b），这里本质为改变了head.next属性的地址值。