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L30.【LeetCode笔记】设计链表

article 2025/2/1 8:48:12

1.题目

707. 设计链表 - 力扣（LeetCode）

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.代码

直接套用+修改C26.【C++ Cont】动态内存管理和面向对象的方式实现链文章的代码

struct Node
{
    int val;
    struct Node* next;
};

class MyLinkedList 
{
public:
    Node* phead;
    Node* ptail;
    int length;
    Node* BuySLTNode(int x)//新建节点
    {
        Node* newnode = new Node;
        newnode->val = x;
        newnode->next = nullptr;
        return newnode;
    }

    MyLinkedList()//构造函数,自动调用
    {
        phead = nullptr;
        ptail = nullptr;
        length = 0;
    }

    int get(int index)
    {
        if (length == 0 || index >= length)
            return -1;

        int tmp = 0;
        Node* cur = phead;
        while (tmp != index)
        {
            cur = cur->next;
            tmp++;
        }
        return cur->val;
    }

    void addAtHead(int val)
    {
        Node* newnode = BuySLTNode(val);
        if (phead == nullptr)
        {
            phead = ptail = newnode;
        }
        else
        {
            newnode->next = phead;
            phead = newnode;//不用改动ptail
        }
        length++;
    }

    void addAtTail(int val)
    {
        Node* newnode = BuySLTNode(val);
        if (phead == nullptr)
        {
            ptail = phead = newnode;//如果是第一次插入需要同时更新首尾指针
        }
        else
        {
            ptail->next = newnode;
            ptail = ptail->next;
        }
        length++;
    }

    void addAtIndex(int index, int val)
    {
        if (index > length)
            return;
        if (index == length)
        {
            addAtTail(val);
            return;
        }
        if (index == 0)
        {
            addAtHead(val);
            return;
        }
        Node* newnode = BuySLTNode(val);
        Node* cur = phead;
        int tmp = 0;
        while (tmp < index - 1)
        {
            cur = cur->next;
            tmp++;
        }
        newnode->next = cur->next;
        cur->next = newnode;
        length++;
    }

    void SLTPopBack()//尾删节点
    {
        if (phead == nullptr)
        {
            return;
        }
        Node* tmp = phead;
        if (phead->next == nullptr)
        {
            delete phead;
            ptail = phead = nullptr;//删除最后一个节点,注意将首尾指针都置为空
            length--;
            return;
        }
        while (tmp->next != ptail)//寻找尾节点前面的节点
        {
            tmp = tmp->next;
        }
        delete ptail;
        ptail = tmp;
        ptail->next = nullptr;
        tmp = nullptr;
        length--;
    }

    void SLTPopFront()//头删节点
    {
        if (phead == nullptr)
        {
            return;
        }
        if (phead->next == nullptr)
        {
            ptail = nullptr;//链表只剩一个节点,ptail要手动置空
        }
        Node* tmp = phead;
        phead = tmp->next;
        delete tmp;
        tmp = nullptr;
        length--;
    }

    void deleteAtIndex(int index)
    {
        if (index >= length || length == 0)
            return;
        if (index == length - 1)
        {
            SLTPopBack();
            return;
        }
        if (index == 0)
        {
            SLTPopFront();
            return;
        }
        Node* cur = phead;
        int tmp = 0;
        while (tmp < index - 1)//index-1>0
        {
            cur = cur->next;
            tmp++;
        }
        Node* indexnode = cur->next;
        cur->next = indexnode->next;
        delete indexnode;
        indexnode = nullptr;
        length--;
    }
};