❓707. 设计链表
难度：中等
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。
💡思路：
- 直接使用原来的链表（本处使用单链表）来进行操作。
- 设置一个虚拟头结点在进行操作。
🍁代码：(Java、C++)
Java
class MyLinkedList {
private int size = 0;
private ListNode head = new ListNode();
public MyLinkedList() {
}
public int get(int index) {
if(index < 0 || index >= size){
return -1;
}
ListNode cur = head;
for(int i = 0; i <= index; i++){
cur = cur.next;
}
return cur.val;
}
public void addAtHead(int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
newNode.next = head.next;
head.next = newNode;
size++;
}
public void addAtTail(int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode cur = head;
while(cur.next != null){
cur = cur.next;
}
cur.next = newNode;
size++;
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
if(index > size) return;
if(index <= 0){//在头部插入节点
addAtHead(val);
return;
}
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode cur = head;
while(index-- != 0){
cur = cur.next;
}
newNode.next = cur.next;
cur.next = newNode;
size++;
}
public void deleteAtIndex(int index) {
if(index < 0 || index >= size) return;
ListNode pre = head;
while(index-- != 0){
pre = pre.next;
}
ListNode p = pre.next;
pre.next = p.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);
*/
C++
class MyLinkedList {
public:
MyLinkedList() {
size = 0;
head = new ListNode();
}
int get(int index) {
if(index < 0 || index >= size){
return -1;
}
ListNode *cur = head;
for(int i = 0; i <= index; i++){
cur = cur->next;
}
return cur->val;
}
void addAtHead(int val) {
ListNode* newNode = new ListNode(val);
newNode->next = head->next;
head->next = newNode;
size++;
}
void addAtTail(int val) {
ListNode* newNode = new ListNode(val);
ListNode* cur = head;
while(cur->next != nullptr){
cur = cur->next;
}
cur->next = newNode;
size++;
}
void addAtIndex(int index, int val) {
if(index > size) return;
if(index <= 0){//在头部插入节点
addAtHead(val);
return;
}
ListNode* newNode = new ListNode(val);
ListNode* cur = head;
while(index--){
cur = cur->next;
}
newNode->next = cur->next;
cur->next = newNode;
size++;
}
void deleteAtIndex(int index) {
if(index < 0 || index >= size) return;
ListNode* pre = head;
while(index--){
pre = pre->next;
}
ListNode *p = pre->next;
pre->next = p->next;
delete p;
size--;
}
private:
int size;
ListNode *head;
};
/**
* 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);
*/
🚀 运行结果：
🕔 复杂度分析：
- 时间复杂度：涉及
index的相关操作为 O ( i n d e x ) O(index) O(index), 其余为 O ( 1 ) O(1) O(1)。 - 空间复杂度： O ( n ) O(n) O(n)。
题目来源：力扣。
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