LeetCode707设计链表

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：
1 根据题目要求声明一个节点类 类的初始化方法中有两个成员变量val,val 通过方法传参进行改变， next初始值为None
2 链表类的初始化方法中声明两个成员变量，链表长度size，初始值为0，虚拟头节点
3 查询第index个节点的值 意味着将当前的节点不断移动 一直移动到第index个节点 当前的节点从伪头节点或者说虚拟头节点开始
4 addAtHead 其实是addAtIndex（）为index为0的情况  addAtTail 是index为size的情况 实现addAtIndex 调用即可
5  插入节点的关键在于找到第index个节点的前驱节点 第0个节点的前驱节点为伪头节点  第size个节点的前驱节点为最后一个节点 将待插入的节点指向第index个节点  将第index-1个节点指向待插入的节点 从第0个节点的前驱节点开始移动 一直移动到第index个节点的前驱节点
插入节点之后记得更新链表长度 很容易忘记
6  删除第index个节点的关键在于找到第index个节点的前驱节点 将前驱节点的指向第index节点指向的那个节点 同时释放第index个节点的内存 删除节点之后记得更新链表长度 很容易忘记

　　

class listNode:
    def __init__(self,val):
        self.val = val
        self.next = None
class MyLinkedList:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.size = 0
        self.head = listNode(0)


    def get(self, index: int) -> int:
        """
        Get the value of the index-th node in the linked list. If the index is invalid, return -1.

        """
        #self.size 为0 的时候 链表为空 返回-1
        if index < 0 or index >= self.size:
            return -1
        #查询第index个节点的值 意味着将当前的节点不断移动 一直移动到第index个节点 当前的节点从伪头节点或者说虚拟头节点开始
        curNode = self.head
        for i in range(index+1):#一共移动 index 次
            curNode = curNode.next
        return curNode.val


    def addAtHead(self, val: int) -> None:
        """
        Add a node of value val before the first element of the linked list. After the insertion, the new node will be the first node of the linked list.
        """

        self.addAtIndex(0,val)
    def addAtTail(self, val: int) -> None:
        """
        Append a node of value val to the last element of the linked list.
        """
        self.addAtIndex(self.size,val)

    def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
        """
        Add a node of value val before the index-th node in the linked list. If index equals to the length of linked list, the node will be appended to the end of linked list. If index is greater than the length, the node will not be inserted.
        """
        # index 的值最小为0 最大为size-1  当index 为size的时候直接将节点插入链表尾部
        # 由于有伪头节点的存在 所以addAtHead 其实是为index为0的情况  addAtTail 是index为size的情况 实现addAtIndex 调用即可
        if index > self.size:
            return
        if index < 0:
            index = 0

        # 插入节点的关键在于找到第index个节点的前驱节点 第0个节点的前驱节点为伪头节点  第size个节点的前驱节点为最后一个节点
        # 将待插入的节点指向第index个节点  将第index-1个节点指向待插入的节点
        # 从第0个节点的前驱节点开始移动 一直移动到第index个节点的前驱节点

        preNode = self.head
        for i in range(index):#要移动index-1次
            preNode = preNode.next

        addToNode = listNode(val)
        addToNode.next = preNode.next
        preNode.next = addToNode

        # 插入节点之后记得更新链表长度 很容易忘记
        self.size += 1




    def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
        """
        Delete the index-th node in the linked list, if the index is valid.
        """
        if index >=0 and index < self.size:
            #删除第index个节点的关键在于找到第index个节点的前驱节点 将前驱节点的指向第index节点指向的那个节点 同时释放第index个节点的内存
            preNode = self.head
            for i in range(index):
                preNode = preNode.next
            preNode.next = preNode.next.next
            #删除节点之后记得更新链表长度 很容易忘记
            self.size -= 1