前言

哈喽，我是长路，目前刚刚大三，方向是后端也偶尔捣鼓下前端，现在的主语言是Java。之前一大段时间都是在学习web开发的一些技术，就很久没有进行类似于数据结构、算法之类的学习与刷题，打算这段时间拾起来好好学一学、搞一搞。

这段时间也是机缘巧合看到草帽路飞的博客，加了自学群，正巧看到博主组织在群里组织了leetcode刷题打卡活动，我也就参与进来，为期一个月，打算坚持每天都花一些时间做一些题目，并通过博客的方式来进行记录。

目前跟着一个Github仓库刷题(leetcode)：代码随想录leetcode刷题，当前为链表专题。

题目

题目来源leetcode

leetcode地址：707. 设计链表，难度：中等。

题目描述(摘自leetcode)：

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。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。

本地调试代码：

class MyLinkedList {public MyLinkedList() {}public int get(int index) {}public void addAtHead(int val) {}public void addAtTail(int val) {}public void addAtIndex(int index, int val) {}public void deleteAtIndex(int index) {}public static void main(String[] args) {MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();linkedList.addAtHead(1); printLinked(linkedList);linkedList.addAtTail(3); printLinked(linkedList);linkedList.addAtIndex(1,2); printLinked(linkedList);   //链表变为1-> 2-> 3System.out.println(linkedList.get(1));  //返回2linkedList.deleteAtIndex(1); printLinked(linkedList);  //现在链表是1-> 3System.out.println(linkedList.get(1)); //返回3}public static void printLinked(MyLinkedList linkedList){ListNode node =  linkedList.head;if(node == null){return;}System.out.print("[");while(node!=null){System.out.print(node.val);node = node.next;}System.out.print("]");System.out.println();}
}

题解

写前注意点(2点)

①注意下面这句话，第 index 个节点之前添加值为 val 的节点实际上与后面等于链表的长度不冲突，只需要把等于条件放在前面即可。

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。

②注意点(坑点)：红框勾选的一个是获取，一个是删除，注意题目写的是获取或删除第index个节点，从字面上来看传入1，就是删除掉链表中的第一个元素，而实际上则是需要你删除或获取到索引为index的元素，传入1实际上是删除或获取索引为1的元素。

NO1：单向链表实现

思路：这里的话是单向链表实现，每个节点只有一个后置节点，特别的注意点就是我上面提到的两点，其他的我觉得没什么需要提的，主要看下面代码实现。

代码：

class MyLinkedList {private ListNode head;//头节点private ListNode tail;//尾结点private int size;//节点数量class ListNode{private int val;private ListNode next;public ListNode(int val,ListNode next) {this.val = val;this.next = next;}}public MyLinkedList() {this.head = null;this.tail = null;this.size = 0;}public int get(int index) {if(!checkExists(index)){return -1;}ListNode cur = this.head;for (int i = 0; i < index; i++) {cur = cur.next;}return cur.val;}public void addAtHead(int val) {ListNode newHead = new ListNode(val, this.head);//更新尾结点if(this.tail == null){this.tail = newHead;}//更新头节点this.head = newHead;this.size++;}public void addAtTail(int val) {ListNode newTail = new ListNode(val, null);//更新尾结点this.tail = newTail;//处理无头节点情况if(this.head == null){this.head = newTail;}else{//遍历到尾节点插入ListNode cur = this.head;for (int i = 0; i < this.size-1; i++) {cur = cur.next;}cur.next = newTail;}this.size++;}public void addAtIndex(int index, int val) {//情况1：index>size，不插入节点if(index > this.size){return;}//情况2：index<0，在头部插入节点（包含index=0情况）if(index <= 0){this.addAtHead(val);return;}//情况3：index=size，添加到链表末尾if(index == this.size){this.addAtTail(val);return;}//最终情况：在指定index位置前插入ListNode newNode = new ListNode(val, null);ListNode pre = this.head;//当前数量>1，index>1情况，找到前置节点for (int i = 1; i < index; i++) {pre = pre.next;}//插入节点操作newNode.next = pre.next;pre.next = newNode;this.size++;}public void deleteAtIndex(int index) {if(!checkExists(index)){return;}//情况1：index=0情况if(index == 0){this.head = this.head.next;if(size == 1){this.tail = null; //若是当前数量也为1，尾节点也要删除}this.size--;return;}//定位到要删除的指定节点前一个ListNode cur = head;for (int i = 1; i < index; i++) {cur = cur.next;}//判断是否是尾节点，是的话更新尾节点if(cur.next == this.tail){this.tail = cur;}else{//删除指定节点cur.next = cur.next.next;}this.size--;}//检查当前链表索引是否存在public boolean checkExists(int index){if(index < 0 || index >= size){return false;}return true;}}

NO2：双向链表实现

案例参考leetcode题解的某个评论：我是理解了jdk-8 LinkedList源码写出来的有不对的地方，希望指正

使用双向链表的话其实就更加轻松一点，并且在本案例中对于方法重用的设计也更加巧妙！

思路：主要每个节点就是设置了一个前置节点和一个后置节点，相对于前面的单向链表多了一个前置节点。

代码：

class MyLinkedList {private class Node{public int val;public Node next;public Node prev;Node(int val){this.val = val;}Node(Node prev,int val,Node next){this.prev = prev;this.val = val;this.next = next;}}//头节点private Node first;//尾结点private Node last;//链表长度private int size;public MyLinkedList() {this.first = null;this.last = null;this.size = 0;}public boolean checkIndex(int index){if(index<0 || index>=size){return false;}return true;}public int get(int index) {if(!checkIndex(index)){return -1;}if(index == 0){return this.first.val;}else if(index == this.size-1){return this.last.val;}else{return indexOf(index).val;}}private Node indexOf(int index) {//判断当前索引在链表中的大致位置，若是在左边优先从头节点遍历if(index < size>>1 ){Node cur = this.first;for (int i = 0; i < index; i++) {cur = cur.next;}return cur;}else{//从后向前遍历Node cur = this.last;for (int i = 1 ;i< this.size-index; i++) {cur = cur.prev;}return cur;}}public void addAtHead(int val) {//记录保存一下当前的第一个节点Node f = this.first;Node newNode = new Node(null, val, f);this.first = newNode;//更新一下头节点//如果原本第一个节点为null，说明原本链表为空，此时尾结点也肯定为空if(f == null){this.last = newNode;}else{f.prev = newNode;//原本的前置节点进行更新}this.size++;}public void addAtTail(int val) {//记录保存一下当前的尾节点Node l = this.last;Node newNode = new Node(l, val, null);this.last = newNode;//更新一下尾节点if(l == null){this.first = newNode;}else{l.next = newNode;//更新一下当前头节点}this.size++;}public void addAtIndex(int index, int val) {if(index == 0){this.addAtHead(val);}else if(index == this.size){this.addAtTail(val);}else if(index>this.size){return;}else{//此时index是在当前链表必存在的情况add(index,val);}}public void add(int index, int val) {Node cur = indexOf(index);Node preNode =  cur.prev;Node newNode = new Node(preNode, val, cur);//更新索引为index节点的后置节点为新节点preNode.next = newNode;cur.prev = newNode;this.size++;}public void deleteAtIndex(int index) {if(!checkIndex(index)){return;}//当前节点数量=1情况if(this.size == 1){this.size--;this.first = null;this.last = null;return;}//当前节点数量>1情况：找到指定要删除的节点Node delNode = indexOf(index);//删除节点为头节点情况if(index == 0){this.first = delNode.next;this.first.prev = null;}else if(index == this.size-1){//为尾结点情况this.last = this.last.prev;this.last.next = null;}else{//中间情况，前后节点都要进行更新delNode.prev.next = delNode.next;delNode.next.prev = delNode.prev;}this.size--;}
}

参考资料

[1]. leetcode评论

[2]. 代码随想录—707.设计链表

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leetcode【链表—中等】707.设计链表

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前言

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题解

写前注意点(2点)

NO1：单向链表实现

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参考资料

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