LeetCode 707.设计链表
1、题目
力扣题目链接:707. 设计链表
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
。
2、使用虚拟头结点
代码
class MyLinkedList {
public:// 定义链表节点结构体struct LinkedNode {int val;LinkedNode* next;LinkedNode(int val): val(val), next(nullptr){}};// MyLinkedList 的构造函数,初始化链表MyLinkedList() {// 初始化一个值为0的 LinkedNode,并将其作为链表的头节点,这里定义的头结点 是一个虚拟头结点,而不是真正的链表头结点_dummyHead = new LinkedNode(0);_size = 0;}// get 方法,获取指定索引的元素,如果索引超出链表范围,返回 -1 int get(int index) {if (index < 0 || index >= _size) {return -1;}LinkedNode* curr = _dummyHead->next;while (index--) { // 如果--index 就会陷入死循环curr = curr->next;}return curr->val;}// 在链表头部插入一个节点,插入完成后,新插入的节点为链表的新的头结点void addAtHead(int val) {LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);newNode->next = _dummyHead->next;_dummyHead->next = newNode;++_size;}// 在链表尾部插入一个节点void addAtTail(int val) {LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);LinkedNode* curr = _dummyHead;while (curr->next != nullptr) {curr = curr->next;}curr->next = newNode;++_size;}// 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// 如果index小于0,则在头部插入节点void addAtIndex(int index, int val) {if (index > _size) {return;}if (index < 0) {index = 0;}LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);LinkedNode* curr = _dummyHead;while (index--) {curr = curr->next;}newNode->next = curr->next;curr->next = newNode;++_size;}// 删除第index个节点,如果index 大于等于链表的长度,直接returnvoid deleteAtIndex(int index) {if ( index < 0 || index >= _size) {return;}LinkedNode* curr = _dummyHead;while (index--) {curr = curr->next;}LinkedNode* tmp = curr->next;curr->next = curr->next->next;delete tmp;//delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存,//被delete后的指针tmp的值(地址)并非就是NULL,而是随机值。也就是被delete后,//如果不再加上一句tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针//如果之后的程序不小心使用了tmp,会指向难以预想的内存空间tmp = nullptr;--_size;}// 打印链表void printLinkedList() {LinkedNode* curr = _dummyHead;while (curr->next != nullptr) {cout << curr->next->val << " ";curr = curr->next;}cout << endl;}private:int _size;LinkedNode* _dummyHead;
};
/*** 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);*/
复杂度分析
- 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)