707. 设计链表

最新推荐文章于 2022-09-23 23:47:59 发布

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#c++ #leetcode #算法

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本文介绍了一种不使用内置库的手写链表实现方案，包括单链表节点的设计及链表的各种基本操作如增删改查等。通过具体示例展示了如何在实际应用中运用这些方法。

力扣链接

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。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。

提示：

所有val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。

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

1、定义链表节点结构体

struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

2、初始化一个虚拟头结点

 MyLinkedList() {
        Head = new LinkedNode(0); 
        size = 0;//链表长度
    }

3、get(index)

int get(int index) {
        if(index > size - 1||index < 0){
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = Head->next;
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

4、addAtHead(val)

void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* H = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* n = Head->next;
        Head->next = H;
        H->next = n;
        size++;
    }

5、addAtTail(val)

void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* T = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = Head;
        while(cur->next){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = T;
        size++;
    }

6、addAtIndex(index,val)

void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index < 0){
            addAtHead(val); 
            return;
        }
        if(index == size){
            addAtTail(val);
            return;
        }
        if(index > size){
            return;
        }
        LinkedNode* I = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = Head; 
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        I->next = cur->next;
        cur->next = I;
        size++;
    }

7、deleteAtIndex(index)

void deleteAtIndex(int index) {
        if(index < size && index >= 0){
            LinkedNode* cur = Head;          
            while(index--){  
                cur = cur->next;
            }
            cur->next = cur->next->next;
            size--;
        }  
    }

8、完整代码

class MyLinkedList {
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };
    private:
        LinkedNode* Head;
        int size;
public:
    MyLinkedList() {
        Head = new LinkedNode(0); 
        size = 0;
    }

    int get(int index) {
        if(index > size - 1||index < 0){
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = Head->next;
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* H = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* n = Head->next;
        Head->next = H;
        H->next = n;
        size++;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* T = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = Head;
        while(cur->next){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = T;
        size++;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index < 0){
            addAtHead(val); 
            return;
        }
        if(index == size){
            addAtTail(val);
            return;
        }
        if(index > size){
            return;
        }
        LinkedNode* I = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = Head; 
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        I->next = cur->next;
        cur->next = I;
        size++;
    }
    
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index < size && index >= 0){
            LinkedNode* cur = Head;          
            while(index--){  
                cur = cur->next;
            }
            cur->next = cur->next->next;
            size--;
        }  
    }
};

/**
 * Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
 * MyLinkedList* obj = new MyLinkedList();
 * int param_1 = obj->get(index);
 * obj->addAtHead(val);
 * obj->addAtTail(val);
 * obj->addAtIndex(index,val);
 * obj->deleteAtIndex(index);
 */