设计链表707

描述

设计链表的实现。您可以选择使用单链表或双链表。单链表中的节点应该具有两个属性：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。如果要使用双向链表，则还需要一个属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点都是 0-index 的。

在链表类中实现这些功能：

• get(index)：获取链表中第 index 个节点的值。如果索引无效，则返回-1。
• addAtHead(val)：在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点。
• addAtTail(val)：将值为 val 的节点追加到链表的最后一个元素。
• addAtIndex(index,val)：在链表中的第 index 个节点之前添加值为 val 的节点。如果 index 等于链表的长度，则该节点将附加到链表的末尾。如果 index 大于链表长度，则不会插入节点。如果index小于0，则在头部插入节点。
• deleteAtIndex(index)：如果索引 index 有效，则删除链表中的第 index 个节点。

示例：

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
linkedList.addAtHead(1);
linkedList.addAtTail(3);
linkedList.addAtIndex(1,2); //链表变为1-> 2-> 3
linkedList.get(1); //返回2
linkedList.deleteAtIndex(1); //现在链表是1-> 3
linkedList.get(1); //返回3

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/design-linked-list
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题解

class MyLinkedList {
private:
    // 定义链表节点的结构体
    struct LinkedNode{
        int val;
        LinkedNode* next;
        //三个Listnode构造函数
        LinkedNode(): val(0),next(nullptr){}//参数为空
        LinkedNode(int val): val(val), next(nullptr){}//一个参数
        LinkedNode(int val,LinkedNode* n):val(val),next(n){}//两个参数
    };
    int length;//链表长度
    LinkedNode* dummyHead;//链表虚拟头结点
public:
    // 初始化链表，构造函数
    MyLinkedList() {
        length = 0;//链表长度初始化为0
        dummyHead = new LinkedNode();//创建链表虚拟头结点
    }

    // 获取第index个节点的数值，如果索引无效，则返回-1
    int get(int index) {
        if(index > (length-1) || index<0)
            return -1;
        LinkedNode* cur = dummyHead->next;
        while(index--){
            cur = cur->next;//找到第index个链表结点
        }
        return cur->val;
    }
    
    // 在链表的第一个元素之前添加一个值为 val 的节点。插入后，新节点将成为链表的第一个节点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);// 待插入的新节点
        newNode->next = dummyHead->next;
        dummyHead->next = newNode;
        length++;//更新链表长度
    }
    
    //将值为val的节点追加到链表的最后一个元素
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        length++;
    }
    
    //在链表中的第index个节点之前添加值为val的节点
    void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > length)
            return;
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = dummyHead;
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        length++;
    }
    
    //删除链表中的第index个节点
    void deleteAtIndex(int index) {
        if(index >= length || index<0)
            return;
        LinkedNode* cur = dummyHead;
        while(index--){
            cur = cur->next;
        }
        LinkedNode* tem = cur->next; //保存要删除的第index个结点
        cur->next = cur->next->next;
        delete tem; //释放第index个结点的空间
        length--;
    }
};