力扣707题解：设计链表（java）

本文主要是介绍力扣707题解：设计链表（java），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

力扣707题解：设计链表

引言

LeetCode是一个广受欢迎的在线编程平台，它提供了大量的算法题目供程序员练习和挑战。第707题要求我们设计一个链表，这个链表支持以下操作：get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex、deleteAtIndex。本文将详细介绍如何使用Java实现这个链表。

题目描述

设计一个链表，支持以下所有操作，以供以后使用：

• get(index)：获取链表中第 index 个节点的值（索引从1开始）。
• addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的新节点。
• addAtTail(val)：在链表的最后一个元素之后添加一个值为 val 的新节点。
• addAtIndex(index, val)：在链表中的第 index 个节点之前添加一个值为 val 的新节点。
• deleteAtIndex(index)：如果索引在1到n之间（含1和n），则删除链表中的第 index 个节点。

问题分析

为了实现这个链表，我们可以使用一个内部类ListNode来表示链表的节点，每个节点包含一个值和一个指向下一个节点的指针。链表类本身需要维护一个头节点指针，以及链表的长度。

算法设计

1. 初始化：链表初始化时，使用一个哑节点作为头节点，实际的数据存储从哑节点的下一个节点开始。
2. get(index)：遍历链表，直到找到索引为index的节点。
3. addAtHead(val)：创建新节点，将其插入到头节点之后。
4. addAtTail(val)：遍历到尾节点，将新节点添加到尾节点之后。
5. addAtIndex(index, val)：如果索引为1，使用addAtHead；如果索引等于链表长度，使用addAtTail；否则，找到索引前一个节点，将新节点插入。
6. deleteAtIndex(index)：如果索引为1，删除头节点的下一个节点；否则，找到索引前一个节点，将其next指针指向要删除节点的下一个节点。

Java实现

    //size存储链表元素的个数int size;//虚拟头结点ListNode head;//初始化链表public MyLinkedList() {size = 0;head = new ListNode(0);}//获取第index个节点的数值，注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点public int get(int index) {//如果index非法，返回-1if (index < 0 || index >= size) {return -1;}ListNode currentNode = head;//包含一个虚拟头节点，所以查找第 index+1 个节点for (int i = 0; i <= index; i++) {currentNode = currentNode.next;}return currentNode.val;}//在链表最前面插入一个节点，等价于在第0个元素前添加public void addAtHead(int val) {addAtIndex(0, val);}//在链表的最后插入一个节点，等价于在(末尾+1)个元素前添加public void addAtTail(int val) {addAtIndex(size, val);}// 在第 index 个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。// 如果 index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点// 如果 index 大于链表的长度，则返回空public void addAtIndex(int index, int val) {if (index > size) {return;}if (index < 0) {index = 0;}size++;//找到要插入节点的前驱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;}//删除第index个节点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;}
}

注意事项

• 使用哑节点可以简化边界条件的处理。
• 在addAtIndex和deleteAtIndex方法中，需要根据索引值选择不同的插入或删除策略。

结语

LeetCode第707题是一个链表操作的综合题目，通过这个问题，我们可以加深对链表操作的理解。掌握这个问题的解法，对于解决其他链表相关问题非常有帮助。

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