《代码随想录》(7)设计链表

LeeCode题号： 707

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【题目描述】

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。
单链表中的节点应该具备两个属性：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。
如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。
实现 MyLinkedList 类：

• MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
• int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
• void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
• void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
• void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入到链表中。
• void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

【示例】

输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释
MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();
myLinkedList.addAtHead(1);
myLinkedList.addAtTail(3);
myLinkedList.addAtIndex(1, 2);    // 链表变为 1->2->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 2
myLinkedList.deleteAtIndex(1);    // 现在，链表变为 1->3
myLinkedList.get(1);              // 返回 3

【提示】

0 <= index, val <= 1000
请不要使用内置的 LinkedList 库。
调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000 。

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解题思路

• 这道题目本质上就是让你用来练手的题目，主要目的就是为了熟悉链表的使用。这道题需要特别注意相应参数的取值范围，其次就是需要借此机会学习一个C++的部分语法。

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解法

class MyLinkedList {
public:
    struct LinkedNode{
        int val;
        LinkedNode* next; 
        /*定义下面两个构造函数*/
        LinkedNode(int val):val(val),next(nullptr){}
        LinkedNode(int val,LinkedNode* next):val(val),next(next){}
    };

    MyLinkedList() {
        _VirtualHead = new LinkedNode(0);
    }
    
    int get(int index) {
        /*下标越界或者下表与链表真实长度的大小关系不符合，则返回-1*/
        if( index<0 || index>=_size ){
            return -1;
        }
        /*生成一个子结点，让其帮助遍历链表*/
        LinkedNode* NewNode = _VirtualHead;
        /*如果index>=1，证明不是获取头结点，需要移动指针*/
        while(index>0){
            index --;
            NewNode = NewNode -> next;

        }
        /*返回下一个结点的数据域*/
        return NewNode->next->val;
    }
    
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* NewNode = new LinkedNode(val,_VirtualHead->next);
        _VirtualHead -> next = NewNode;
        _size++;
    }
    
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* TailNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* NewNode = _VirtualHead;
        int size = _size;
        while(size>0){
            size--;
            NewNode = NewNode -> next;
        }
        _size++;
        NewNode -> next = TailNode;
    }
    
    void addAtIndex(int index, int val) {
        /*记得判断索引边界，当index = _size的时候，证明插入的结点在链表的末尾*/
        if(index>_size){
            return;
        }
        LinkedNode* AddNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* NewNode = _VirtualHead;
        while(index>0){
            index --;
            NewNode = NewNode -> next;
        }
        AddNode -> next = NewNode -> next;
        NewNode -> next = AddNode;
        _size++;

    }
    void deleteAtIndex(int index) {
        /*记得判断索引边界*/
        if(index>=_size){
            return;
        }
        LinkedNode* NewNode = _VirtualHead;
        while(index>0){
            index--;
            NewNode = NewNode -> next;
        }
        LinkedNode* TempNode = NewNode -> next;
        NewNode -> next = TempNode -> next;
        delete TempNode;
        _size--;

    }
private:
    LinkedNode* _VirtualHead;
    int _size = 0;
};

/**
 * 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);
 */

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