LeetCode算法题-Design LinkedList（Java实现）

这是悦乐书的第300次更新，第319篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第168题（顺位题号是707）。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。

deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。


例如：

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

注意：

• 所有值都在 [1, 1000] 之内。

• 操作次数将在 [1, 1000] 之内。

• 请不要使用内置的 LinkedList 库。

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 解题

使用单链表，建立指向表头，表尾的节点，记录表尾节点是用作当在尾部进行add操作时，不需要再遍历一次。

    Node head=null;
    Node tail=null;
    int len=0;
    public MyLinkedList() {
        head=new Node();
        tail=new Node();
    }
    public int get(int index) {
        if (index >= 0 && index < len) {
            Node p = head.next;
            int i = 0;
            while (p != null) {
                if (i == index) {
                    return p.val;
                }
                p = p.getNext();
                i++;
            }
        }
        return -1;
    }
    public void addAtHead(int val) {
        Node node=new Node();
        node.setVal(val);
        if(head.next != null){
            Node p=head.next;
            node.next=p;
            head.next=node;
        }else{
            head.next=node;
            tail=node;
        }
        len++;
    }
    public void addAtTail(int val) {
         Node node=new Node();
         node.setVal(val);
        if(head.next==null){
            head.next=node;
            tail=head.next;
        }else{
            tail.next=node;
            tail=tail.next;
        }
        len++;
    }
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > len){
            return;
        }
        if(index == len){
            addAtTail(val);
            return;
        }
        if(index == 0){
            addAtHead(val);
            return;
        }
        Node node=new Node();
        node.setVal(val);

        Node p = head.next;
        int i = 0;
        while (p!=null && i != index-1) {
            p = p.getNext();
            i++;
        }
        if(p!=null){
            Node q=p.next;
            p.next=node;
            node.next=q;
            len++;
        }
    }
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= 0 && index < len) {
            if(index==0){
                if(head.next!=null){
                    head.next=head.next.next;
                    len--;
                }
                return ;
            }
            Node p = head.next;
            int i = 0;
            while (p!=null && i != index-1) {
                p = p.getNext();
                i++;
            }
            if(p!=null && p.next!=null){
                p.next=p.next.next;
                --len;
                if(i==len-1){
                    tail =p;
                }
            }
        }
    }

03 小结

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