【JavaScript数据结构与算法】链表

链表

1 数组的缺点

JavaScript数组不存在添加删除元素需要将剩下元素前后移动的问题，但由于被实现成了对象，所以与其他语言相比，效率很低。除了对数据的随机访问，链表几乎可以用在任何可以使用一维数组的情况中。

2 定义链表

链表：由一组节点组成的集合。每个节点都使用一个对象的引用指向它的后继。指向另一个节点的引用叫做链。
许多链表的实现都在链表的最前面有一个特殊节点，叫做头节点。链表的尾元素指向一个null元素。

3 设计一个基于对象的链表

包含两个类：Node类表示节点 LinkedList类提供了插入节点、删除节点、显示列表元素等方法。

3.1 Node类

function Node(element){
    this.element=element;//当前元素
    this.next=null;//指向后继
}

3.2 LinkedList类

一个属性Node对象用于保存该链表的头节点。

function LList(){
    this.head=new Node("head");
    this.find=find;
    this.insert=insert;//插入
    this.remove=remove;//删除
    this.display=display;//显示链表
}

3.2.1 插入新节点

辅助方法find():返回内容为item的节点。如果查找成功， 该方法返回包含该数据的节点； 否则， 返回 null。

function find(item){
    var curNode=this.head;//头节点
    while(curNode&&(curNode.element!=item)){
        curNode=curNode.next;
    }
    return curNode;
}
function insert(newElement,item){//在item后面插入newElement
    var newNode=new Node(newElement);//构造新节点
    var current=this.find(item);
    newNode.next=current.next;
    current.next=newNode;
}
function display(){
	var curNode=this.head;
    while(!(curNode.next==null)){
		console.log(curNode.next.element);
        curNode=curNode.next;
    }
}

3.2.2 删除节点

function remove(item){
      var curNode=this.head;
      var itemNode=this.find(item);
      while(curNode.next!=null&&curNode.next.element!=item){
          curNode=curNode.next;
      }
      if(itemNode.next!=null){
        curNode.next=itemNode.next;
      }
}

4 双向链表

为了使从后向前遍历更简单，通过给Node增加一个属性，存储指向前驱节点的链接。

function Node(element){
    this.element=element;
    this.next=null;
    this.previous=null;
}
function insert(newElement,item){
    var newNode=new Node(newElement);
    var current=this.find(item);
    newNode.next=current.next;
    current.next=newNode;
    newNode.previous=current;
    if(newNode.next){
        newNode.next.previous=newNode;
    }
}
function remove(item){
    var curNode=this.find(item);
    if(curNode.next!=null){
        curNode.previous.next=curNode.next;
      curNode.next.previous=curNode.previous;
        curNode.previous=null;
        curNode.next=null;
    }
}

为了完成反向遍历链表，就像得到头节点一样，需要得到最后一个节点。

function findLast(){
    var curNode=this.head;
    while(curNode.next!=null){
        curNode=curNode.next;
    }
    return curNode;
}
function displayReverse(){
    var curNode=this.findLast();
    while(curNode.previous!=null){
        console.log(curNode.element);
        curNode=curNode.previous;
    }
}
function LList(){
    this.head=new Node('head');
    this.find=find;
    this.insert=insert;
    this.display=display;
    this.remove=remove;
    this.findLast=findLast;
    this.displayReverse=displayReverse;
}

5 循环链表

循环链表和单向链表相似，节点类型都是一样的。唯一的区别是，在创建循环链表时，让其头节点的next属性指向其本身。这个行为会传导至链表中的每个节点，使每个节点的next属性最终都指向链表的头节点。

LList构造函数中只需要添加this.head.next=this.head即可，插入的节点next指针都要指向head节点。