Java设计链表(不带头结点的单链表)

Posted 2021-11-02 Wecccccccc

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。

• printList()：遍历链表

• isEmpty()：判断链表是否为空

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

public class MyLinkedList {
    private int size = 0;//链表长度

    class Node
    {
        private int val;
        private Node next;

        public Node()
        {
            val = 0;
            next = null;
        }

        public Node (int val)
        {
            this.val = val;
            next = null;

        }
    }

    private Node head = null;

    public MyLinkedList() {
        //初始化链表什么结点都没有
    }

    public int get(int index) {
        if (index<0 || index >= size) return -1;
        int j = 0;
        Node p  =head;
        while(p!=null)
        {
            if (j==index)
            {
                return p.val;
            }
            j++;
            p = p.next;
        }
        return -1;
    }

    public void addAtHead(int val) {
        //链表什么结点都没的情况
        if (head==null)
        {
            head = new Node(val);
        }
        else
        {
            Node s = new Node(val);
            s.next = head;
            head = s;
        }
        size++;

    }

    public void addAtTail(int val) {
        Node s = new Node(val);
        int j = 0;
        Node p = head;
        while(p!=null)
        {
            if (j==size-1)
            {
                p.next = s;
                break;
            }
            j++;
            p = p.next;
        }
        //链表什么结点都没的情况
        if (p==null)
        {
            head = new Node(val);
        }
        size++;
    }

    public boolean isEmpty()
    {
        if (size==0) return true;
        return false;
    }

    public void printList()
    {
        Node p = head;
        while(p!=null)
        {
            System.out.print(p.val+" ");
            p = p.next;
        }
    }


    /*
    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。

    */
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index==size)
        {
            addAtTail(val);
            //addAtTail()里面已经size++,所以外面不用size++
        }
        else if (index > size) return ;
        else if (index <= 0)//记得加等于号，不要写成(index < 0)
        {
            addAtHead(val);
            //addAtHead()里面已经size++,所以外面不用size++
        }
        else
        {
            int j = 0;
            Node p = head;
            while(j < index-1)
            {
                j++;
                p = p.next;
            }
            Node s = new Node(val);
            s.next = p.next;
            p.next = s;
            size++;
        }
    }

    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= size ) return;

        Node p = head;
        int j = 0;



        while(j < index-1)
        {
            j++;
            p = p.next;
        }
        //如果删除的是第一个结点
        if (index==0)
        {
            if (head.next!=null)
            {
            //链表有两个以上的结点，所以删除第一个结点时，
            //可以让第一个结点的值等于下一个结点，然后就是很简单的转换成删除第二个结点了，
            //将特殊情况变普通
                head.val = head.next.val;
                head.next = head.next.next;
            }
            else{
            //链表就只有一个结点
                head=null;
            }
        }
        else{
            p.next = p.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);
 */