707. 设计链表

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。
• 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。

思路：数据结构链表的设计，对于初次接触编程的非计算机专业读者可能有一定难度，就是理解好链表的删除节点和增加节点时，需要获取目标节点的前一节点。

　　目前 beat 99.3%。 欢迎萌新留言，虽然我也是个非计算机专业的萌新。详见代码。

class MyLinkedList {
    int size;           //链表大小
    ListNode head;      //链表头部指针
    ListNode tail;     //这是指向链表的尾部节点的指针
    
    public MyLinkedList() {
    }
    
    //获取链表索引index处的Node节点的value，如果索引超出链表范围则返回-1
    public int get(int index) {
        if(index>size-1) return -1;
        int cnt=0;
        ListNode temp=head;
        while(cnt!=index){
            temp = temp.next;
            cnt++;
        }
        return temp.val;
    }
    
        //新建一个Node 让其指向当前的链表头部head，并更新当前链表的头部指针head
    public void addAtHead(int val) {
        if(head==null){ 
            head = new ListNode(val);
            size++;
            tail = head;
        }
        else {
              ListNode temp = new ListNode(val);
            temp.next = head;
            head = temp;
            size++;
        }
    }
    
    //新建一个node，让当前尾部节点tail指向该node，即tai.next=node，并更新tail=tail.next;
    public void addAtTail(int val) {
        if(head==null){ 
            head = new ListNode(val);
            size++;
            tail = head;
        } else{
            ListNode temp = new ListNode(val);
            tail.next = temp;
            tail = tail.next;
            size++;
        }
    }
            //在链表插入的过程中需要获取其前面的一个节点
    public ListNode getPreNode(int index){
        int cnt=0;
        ListNode temp = head;
        while(temp.next!=null){
            if(cnt!=index-1){
                temp = temp.next;
                cnt++;
            } else break;
        }
        return temp;
        
    }
    
    //增加节点，注意index为0 和size-1的特殊情况
    public void addAtIndex(int index, int val) {
            if(index==0) {addAtHead(val); return ;}
            if(index==size) {addAtTail(val);return ;}
            if(index<=size-1){
                ListNode temp = getPreNode(index);
                ListNode tempnext = temp.next;
                ListNode newNode = new ListNode(val);
                temp.next = newNode;
                newNode.next = tempnext;
                size++;
      }
    }
    
    //删除链表中某节点
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if(index<size){
            if(index==0) {head=head.next;size--;}
            else{
                ListNode temp = getPreNode(index);
                if(index==size-1) {
                    temp.next = null;
                    tail = temp;
                    size--;
                } else {
                    ListNode tempnn = temp.next.next;
                    temp.next = tempnn;
                    size--;
                }
            }
            
        }
    }
    
        //内部类，一个链表的节点
    class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x){val = x;}
    }
}