《代码随想录》(7)设计链表

LeeCode题号： 707

【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 。

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。

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);
 */