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目录
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- 707.设计链表
- 题目
- 思路
- 解法
- 单链表解法
- 双链表解法
707.设计链表
题目
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。
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
本题所涉及的都是链表的基础操作：
- 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
采用前一道题所使用的虚拟头结点操作，可以使操作保持一致性。
解法
单链表解法
代码示例：
class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(){}
ListNode(int val) {
this.val=val;
}
}
class MyLinkedList {
int size;
ListNode head;
public MyLinkedList() {
size = 0;
head = new ListNode(0);
}
public int get(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
return -1;
}
ListNode currentNode = head;
for (int i = 0; i <= index; i++) {
currentNode = currentNode.next;
}
return currentNode.val;
}
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0, val);
}
public void addAtTail(int val) {
addAtIndex(size, val);
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
if (index > size) {
return;
}
if (index < 0) {
index = 0;
}
size++;
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index; i++) {
pred = pred.next;
}
ListNode toAdd = new ListNode(val);
toAdd.next = pred.next;
pred.next = toAdd;
}
public void deleteAtIndex(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
return;
}
size--;
if (index == 0) {
head = head.next;
return;
}
ListNode pred = head;
for (int i = 0; i < index ; i++) {
pred = pred.next;
}
pred.next = pred.next.next;
}
}
- 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)
双链表解法
代码示例：
class ListNode{
int val;
ListNode next,prev;
ListNode() {};
ListNode(int val){
this.val = val;
}
}
class MyLinkedList {
int size;
ListNode head,tail;
public MyLinkedList() {
this.size = 0;
this.head = new ListNode(0);
this.tail = new ListNode(0);
head.next=tail;
tail.prev=head;
}
public int get(int index) {
if(index<0 || index>=size){
return -1;
}
ListNode cur = this.head;
if(index >= size / 2){
cur = tail;
for(int i=0; i< size-index; i++){
cur = cur.prev;
}
}else{
for(int i=0; i<= index; i++){
cur = cur.next;
}
}
return cur.val;
}
public void addAtHead(int val) {
addAtIndex(0,val);
}
public void addAtTail(int val) {
addAtIndex(size,val);
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
if(index>size){
return;
}
if(index<0){
index = 0;
}
size++;
ListNode pre = this.head;
for(int i=0; i<index; i++){
pre = pre.next;
}
ListNode newNode = new ListNode(val);
newNode.next = pre.next;
pre.next.prev = newNode;
newNode.prev = pre;
pre.next = newNode;
}
public void deleteAtIndex(int index) {
if(index<0 || index>=size){
return;
}
size--;
ListNode pre = this.head;
for(int i=0; i<index; i++){
pre = pre.next;
}
pre.next.next.prev = pre;
pre.next = pre.next.next;
}
}
- 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)
