707.设计链表

最新推荐文章于 2024-01-28 03:50:11 发布

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#链表 #数据结构

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本文介绍如何设计链表数据结构，包括单链表和双链表，并实现get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex以及deleteAtIndex等基本操作。通过示例展示了链表操作的具体应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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：

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

单链表

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

   int size;
   ListNode head;

   public MyLinkedList() {
       head = new ListNode(-1);
       size= 0;
   }
   
   public int get(int index) {
       if(index < 0 || index >= size) return -1;
       ListNode cur = head;
       for(int i = 0; i <= index; i++) {
           cur = cur.next;
       }
       return cur.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;
       }
       ListNode prev = head;
       for(int i = 0; i < index; i++) {
           prev = prev.next;
       }
       ListNode node = new ListNode(val);
       node.next = prev.next;
       prev.next = node;
       size++;
   }
   
   public void deleteAtIndex(int index) {
       if(index < 0 || index >= size) return;
       ListNode prev = head;
       for(int i = 0; i < index; i++) {
           prev = prev.next;
       }
       prev.next = prev.next.next;
       size--;
   }
}

双向链表

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

    int size;
    ListNode head;
    ListNode tail;

    public MyLinkedList() {
        size = 0;
        head = new ListNode(-1);
        tail = new ListNode(-1);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int index) {
        if(index < 0 || index >= size) {
            return -1;
        }
        ListNode cur = head;
        if(index < size / 2) {
            for(int i = 0; i <= index; i++) {
                cur = cur.next;
            }
        } else {
            cur = tail;
            for(int i = 0; i < size - index; i++) {
                cur = cur.prev;
            }
        }
        return cur.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;
        }
        ListNode pre = head;
        for(int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        ListNode node = new ListNode(val);
        node.next = pre.next;
        pre.next.prev = node;
        node.prev = pre;
        pre.next = node;
        size++;
    }
    
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if(index < 0 || index >= size) {
            return;
        }
        ListNode pre = head;
        for(int i = 0; i < index; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        pre.next = pre.next.next;
        pre.next.prev = pre;
        size--;
    }
}