设计链表

设计链表

707. 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。

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。

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

这道题目设计链表的五个接口：

• 获取链表第index个节点的数值
• 在链表的最前面插入一个节点
• 在链表的最后面插入一个节点
• 在链表第index个节点前面插入一个节点
• 删除链表的第index个节点

这五个接口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：

• 直接使用原来的链表来进行操作
• 设置一个虚拟头结点在进行操作(比较方便)

代码

设置一个虚拟头结点：

public class ListNode {
  int val;
  ListNode next;
  ListNode(int x) { val = x; }
}

class MyLinkedList {
  int size;
  ListNode head;  // sentinel node as pseudo-head
  public MyLinkedList() {
    size = 0;
    head = new ListNode(0);
  }

  /** Get the value of the index-th node in the linked list. If the index is invalid, return -1. */
  public int get(int index) {
    // if index is invalid
    if (index < 0 || index >= size) return -1;

    ListNode curr = head;
    // index steps needed 
    // to move from sentinel node to wanted index
    for(int i = 0; i < index + 1; ++i) curr = curr.next;
    return curr.val;
  }

  /** 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. */
  public void addAtHead(int val) {
    addAtIndex(0, val);
  }

  /** Append a node of value val to the last element of the linked list. */
  public void addAtTail(int val) {
    addAtIndex(size, val);
  }

  /** 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. */
  public void addAtIndex(int index, int val) {
    // If index is greater than the length, 
    // the node will not be inserted.
    if (index > size) return;

    // [so weird] If index is negative, 
    // the node will be inserted at the head of the list.
    if (index < 0) index = 0;

    ++size;
    // find predecessor of the node to be added
    ListNode pred = head;
    for(int i = 0; i < index; ++i) pred = pred.next;

    // node to be added
    ListNode toAdd = new ListNode(val);
    // insertion itself
    toAdd.next = pred.next;
    pred.next = toAdd;
  }

  /** Delete the index-th node in the linked list, if the index is valid. */
  public void deleteAtIndex(int index) {
    // if the index is invalid, do nothing
    if (index < 0 || index >= size) return;

    size--;
    // find predecessor of the node to be deleted
    ListNode pred = head;
    for(int i = 0; i < index; ++i) pred = pred.next;

    // delete pred.next 
    pred.next = pred.next.next;
  }
}

设计链表

原文：https://www.cnblogs.com/luedong/p/14584686.html