LeetCode 707. 设计链表

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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：

scss 复制代码

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 。

删除链表节点：

添加链表节点：

这道题目设计链表的五个接口：

获取链表第index个节点的数值
在链表的最前面插入一个节点
在链表的最后面插入一个节点
在链表第index个节点前面插入一个节点
删除链表的第index个节点

可以说这五个接口，已经覆盖了链表的常见操作，是练习链表操作非常好的一道题目

链表操作的两种方式：

直接使用原来的链表来进行操作。
设置一个虚拟头结点在进行操作。

下面采用的设置一个虚拟头结点（这样更方便一些，大家看代码就会感受出来）。

kotlin 复制代码

class MyLinkedList() {

    class ListNode(val value: Int, var next: ListNode? = null)

    var size = 0

    val head = ListNode(0, null)

    fun get(index: Int): Int {
        if (index !in 0..<size) {
            return -1
        }
        var cur: ListNode? = head
        for (i in 0..index) {
            cur = cur?.next
        }
        return cur?.value ?: -1
    }

    fun addAtHead(`val`: Int) {
        val newHead = ListNode(`val`)
        newHead.next = head.next
        head.next = newHead
        size++
    }

    fun addAtTail(`val`: Int) {
        val newTail = ListNode(`val`)
        var cur: ListNode? = head
        while (cur?.next != null) {
            cur = cur.next
        }
        cur?.next = newTail
        size++
    }

    fun addAtIndex(index: Int, `val`: Int) {
        if (index > size) {
            return
        }
        if (index < 0) {
            addAtHead(`val`)
        }
        var pre: ListNode? = head
        val newNode = ListNode(`val`)
        for (i in 0..<index) {
            pre = pre?.next
        }
        newNode.next = pre?.next
        pre?.next = newNode
        size++
    }

    fun deleteAtIndex(index: Int) {
        if (index !in 0..<size) {
            return
        }
        var pre: ListNode? = head

        for (i in 0..<index) {
            pre = pre?.next
        }

        pre?.next = pre.next?.next
        size--
    }
}

时间复杂度: 涉及 index 的相关操作为 O(index), 其余为 O(1)
空间复杂度: O(n)