LeetCode 707. 设计链表

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github.com/youngyangya...

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:valnextval 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 getaddAtHeadaddAtTailaddAtIndexdeleteAtIndex 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:

  1. 直接使用原来的链表来进行操作。
  2. 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)
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