题目描述

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性：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。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类：

• MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
• int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
• void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
• void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
• void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
• void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

示例：

输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3

提示：

• 0 <= index, val <= 1000
• 请不要使用内置的 LinkedList 库。
• 调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。

分析解答

所以分析都是由易到难，由一般到特殊。

设计节点和链表的类

var LinkedNode = function (val, next) {
    
      
    this.val = val;
    this.next = next;
};

var MyLinkedList = function () {
    
      
    this.head = null;
    this.length = 0;
    this.tail = null;
};

getNode

get 方法返回的是 val，不便于我们后续使用，所以在自己写一个 getNode 方便直接获取节点。

MyLinkedList.prototype.getNode = function (index) {
    
      
    if (index < 0 || index >= this.length) return null;
    let cur = this.head;
    for (let i = 0; i < index; i++) {
    
      
        cur = cur.next;
    }
    return cur;
};

get

直接调用 getNode 方法。遍历获取 index 处的 LinkedNode。

特殊情况判断：index < 0 || index > this.length

MyLinkedList.prototype.get = function (index) {
    
      
    if (index < 0 || index >= this.length) return -1;
    let result = this.getNode(index);
    return result ? result.val : -1;
};

addAtHead

直接使用虚拟头节点的方式插入头节点。

特殊情况处理：插入后也只有一个节点，那么头尾都是 新节点。

MyLinkedList.prototype.addAtHead = function (val) {
    
      
    let result = new LinkedNode(val, this.head);
    this.head = result;
    if (!this.tail) {
    
      
        this.tail = result;
    }
    this.length++;
};

addAtTail

一般情况，也就是原本就有尾的情况。

特殊情况，处理原本没有尾的情况。

MyLinkedList.prototype.addAtTail = function (val) {
    
      
    let result = new LinkedNode(val, null);
    if (this.tail) {
    
      
        this.tail.next = result;
        this.tail = result;
    } else {
    
      
        this.head = result;
        this.tail = result;
    }
    this.length++;
};

addAtIndex

既然要在 index 处添加 node，那我不先得找到 index 处的 node - this.get(index)。我要往这里添加 node，但发现前一个 node 连不过来（找不到了），好吧，我先找找前一个node - get(inedx - 1)。然后就可以顺利连接（插入）了。

特殊情况处理：

• index > this.length - return
• index <= 0 的情况，没想到吧，小于 0 也算哦，都是需要 addAtHead
• 添加头部都谈论了，该讨论下添加尾部了，也就是条件 index == this.length

MyLinkedList.prototype.addAtIndex = function (index, val) {
    
      
    if (index > this.length) return;
    if (index <= 0) {
    
      
        this.addAtHead(val);
        return;
    }
    if (index == this.length) {
    
      
        this.addAtTail(val);
        return;
    }
    let preNode = this.getNode(index - 1);
    let result = new LinkedNode(val, preNode.next);
    preNode.next = result;
    this.length++;
};

deleteAtIndex

一般情况，获取 index 前一个 node，指向 index 后一个 node 直接删掉。

特殊情况处理：

• index 为 tail 时，tail 改变
• index < 0 || index > this.length - return
• index 为 0 时，head 改变
  • 同时 index 为 tail 时，tail 改变

MyLinkedList.prototype.deleteAtIndex = function (index) {
    
      
    if (index < 0 || index >= this.length) return;
    if (index == 0) {
    
      
        this.head = this.head.next;
        if (index == this.length - 1) {
    
      
            this.tail = this.head;
        }
        this.length--;
        return;
    }
    let preNode = this.getNode(index - 1);
    preNode.next = preNode.next.next;
    if (index == this.length - 1) {
    
      
        this.tail = preNode;
    }
    this.length--;
};

思路拓展

使用虚拟头节点方便操作，不改变原链表，以便在需要时返回头节点或者某个节点。