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设计链表（不难，代码稍微多一点）

news 2025/6/15 6:57:49

设计链表

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。

思路

这道题目，我觉得是链表部分最好的练习链表操作的一道题目，虽然不一定是考的频率最高的。为什么这么说？

删除元素
新增元素
查询元素

上述对链表的操作都已经涉及。

类中的属性

根据题目第4点要求，我们可以知道，这个自定义链表中一定有个 size 属性，记录当前链表的长度。（不然你怎么判断index?）
根据上一篇文章移除链表元素我们可以知道，这里需要一个虚拟头结点来处理删除操作。

各个方法的代码

分析一下 addAtHead() 和 addAtTail()可以合并到 addAtIndex()方法中
大概就是：
addAtHead(val) == addAtIndex(0,val)
addAtTail(val) == addAtIndex(size,val)
所以，我们真正需要写的方法只有 get(index)、deleteAtIndex(index)、 addAtIndex(index,val)三个方法。我们先从难的开始

addAtIndex(index,val)

先不考虑头尾这两个特例。

正常插入

我们先想一下在正常结点中插入数据
在这里插入图片描述

找到需要插入的前驱节点（注意一定要是前驱节点）也就是上图中C.
new 一个新节点
newNode的next -> 前驱节点的next
前驱节点的next -> newNode
size++

插入头（head）

我们这里使用的虚拟节点，采用上述方法可以直接插入

插入尾(tail)

仔细一想，好像也可以，没问题。
相关代码：

 public void addAtIndex(int index,int val) {if (index > size) {return;} else if (index <= 0) {index = 0;}ListNode newLinedList = new ListNode(val);ListNode preNode = head;for (int i = 0; i < index; i++) {preNode = preNode.next;}//这一步很重要，顺序不能反。//一定是新节点先指向下一个，然后再断开前驱节点的nextnewLinedList.next = preNode.next;preNode.next = newLinedList;size++;}

话说回来，因为我们是用size+ 虚拟头节点，所以插入头、尾只是size的值不同，所以不会有什么特殊处理的地方。删除操作也是一样。

deleteAtIndex(index)

删除节点
遍历到需要删除的节点的前驱节点（黑人问号脸？又是前驱节点？大家可以想一下，为什么不管是新增还是删除都需要前驱节点）
删除很简单：伪代码： preNode.next = preNode.next.next
实际代码：

 public void deleteAtIndex(int index) {if (index < 0 || index >= size) {return;}ListNode dummyHead = head;for (int i = 0; i < index; i++) {dummyHead = dummyHead.next;}//删除节点dummyHead.next = dummyHead.next.next;size--;}

get(index)

get其实和删除差不多，但是唯一需要注意的是，我们是虚拟头结点，所以在遍历获取到的节点是前驱节点，返回的是 preNode.next.val
代码：

    public int get(int index) {//这里需要带等号if (index < 0 || index >= size) {return -1;}ListNode dummyHead = head;for (int i = 0; i < index; i++) {dummyHead = dummyHead.next;}//注意是虚拟头结点，所以需要返回next.valreturn dummyHead.next.val;}

代码

public class MyLinkedList {/*** 虚拟头结点*/ListNode head;int size;MyLinkedList() {size = 0;head = new ListNode(0);}public void addAtIndex(int index, int val) {if (index > size) {return;} else if (index <= 0) {index = 0;}ListNode newLinedList = new ListNode(val);ListNode preNode = head;for (int i = 0; i < index; i++) {preNode = preNode.next;}//这一步很重要，顺序不能反。//一定是新节点先指向下一个，然后再断开前驱节点的nextnewLinedList.next = preNode.next;preNode.next = newLinedList;size++;}public int get(int index) {//这里需要带等号if (index < 0 || index >= size) {return -1;}ListNode dummyHead = head;for (int i = 0; i < index; i++) {dummyHead = dummyHead.next;}//注意是虚拟头结点，所以需要返回next.valreturn dummyHead.next.val;}public void deleteAtIndex(int index) {if (index < 0 || index >= size) {return;}ListNode dummyHead = head;for (int i = 0; i < index; i++) {dummyHead = dummyHead.next;}//删除节点dummyHead.next = dummyHead.next.next;size--;}public void addAtHead(int val) {addAtIndex(0, val);}public void addAtTail(int val) {addAtIndex(size, val);}}

总结

利用虚拟节点处理删除、更新操作。
注意get方法获取的返回的值应该是：preNode.next.val。
新增节点的时候，注意下代码顺序。