设计链表

题目链接

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。

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
  

思路

解法一：

设置一个虚拟头结点方便 Head 节点处的插入及删除操作

class MyLinkedList
{
public:

    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode
    {
        int val;
        LinkedNode *next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };
    
    // 初始化链表
    MyLinkedList()
    {
        _dumpyNode = new LinkedNode(0); //定义虚拟头节点
        _size = 0;
    }

    // 获取链表第index个节点的数值
    int get(int index)
    {
        if ((index > _size - 1) || index < 0) {
                return -1;
        }
        LinkedNode *cur = _dumpyNode->next;
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

    // 在链表的最前面插入一个节点
    void addAtHead(int val)
    {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dumpyNode->next;
        _dumpyNode->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在链表的最后面插入一个节点
    void addAtTail(int val)
    {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dumpyNode;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在链表第index个节点前面插入一个节点
    void addAtIndex(int index, int val)
    {
        if (index > _size) { // index大于链表长度
            return;
        }
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode *cur = _dumpyNode;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 删除链表的第index个节点
    void deleteAtIndex(int index)
    {
        if(index > _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode *cur = _dumpyNode;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        LinkedNode *temp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete temp;
        _size--;
    }

private:
    int _size;
    LinkedNode *_dumpyNode;
};

  