设计链表-LeetCode707 基础题

LeetCode链接：https://leetcode.cn/problems/design-linked-list/

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1：

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

思路

    删除链表节点：

        

    添加链表节点：

        

    这道题目设计链表的五个接口：

1. 获取链表第index个节点的数值
2. 在链表的最前面插入一个节点
3. 在链表的最后面插入一个节点
4. 在链表第index个节点前面插入一个节点
5. 删除链表的第index个节点

    可以说这五个接口，已经覆盖了链表的常见操作，是练习链表操作非常好的一道题目

    链表操作的两种方式：

1. 直接使用原来的链表来进行操作。
2. 设置一个虚拟头结点在进行操作。

    下面采用的设置一个虚拟头结点（这样更方便一些，大家看代码就会感受出来）

java代码如下：

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


class MyLinkedList {
    int size;
    ListNode head;









    public MyLinkedList() {
        size=0;
        head=new ListNode(0);    
    }
    
    public int get(int index) {
        if(index<0 ||index>=size){
            return -1;
        }
        ListNode curr=head;
        for(int i=0; i<=index; i++){
            curr=curr.next;
        }
        return curr.val;
    }
    
    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0,val);
    }
    
    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(size,val);
    }
    
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index>size){
            return;
        }
        if(index<0){
            index=0;
        }
        size++;
        ListNode curr=head;
        ListNode ne=new ListNode(val);
        for(int i=0; i<index; i++){
            curr=curr.next;
        }
        ne.next=curr.next;
        curr.next=ne;
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if(index<0 || index>=size){
            return;
        }
        size--;
        ListNode curr=head;
        for(int i=0; i<index; i++){
            curr=curr.next;
        }
        curr.next=curr.next.next;
    }
}

     首先我们自己定义一个ListNode节点，设计一个链表里面有两个属性，一个大小，一个节点，首先先初始化一个链表，并且有一个虚拟头结点。然后开始第一个获取功能，主要是要循环index+1次，因为包括了头结点，对于增加节点功能，得判断输入的情况，再循环index次，使用上面提到的增加节点方法即可（size要+1）。对于删除节点，同样也要循环index次，使用上面提到的方法删除即可（size要-1）。最后在头尾插入元素，调用实现的插入函数即可。

    这是一道基础题，不难，但是一定要掌握，否则基础没过关，后面题没法弄！！！