707. 設計鏈表(難度:中等)

題目鏈接:https://leetcode.cn/problems/design-linked-list/

題目描述:

設計鏈表的實現。您可以選擇使用單鏈表或雙鏈表。單鏈表中的節點應該具有兩個屬性:valnextval 是當前節點的值,next 是指向下一個節點的指針/引用。如果要使用雙向鏈表,則還需要一個屬性 prev 以指示鏈表中的上一個節點。假設鏈表中的所有節點都是 0-index 的。

在鏈表類中實現這些功能:

  • get(index):獲取鏈表中第 index 個節點的值。如果索引無效,則返回-1
  • addAtHead(val):在鏈表的第一個元素之前添加一個值為 val 的節點。插入后,新節點將成為鏈表的第一個節點。
  • addAtTail(val):將值為 val 的節點追加到鏈表的最后一個元素。
  • addAtIndex(index,val):在鏈表中的第 index 個節點之前添加值為 val 的節點。如果 index 等于鏈表的長度,則該節點將附加到鏈表的末尾。如果 index 大于鏈表長度,則不會插入節點。如果index小于0,則在頭部插入節點。
  • deleteAtIndex(index):如果索引 index 有效,則刪除鏈表中的第 index 個節點。

示例:

MyLinkedList linkedList = new MyLinkedList();
linkedList.addAtHead(1);
linkedList.addAtTail(3);
linkedList.addAtIndex(1,2);   //鏈表變為1-> 2-> 3
linkedList.get(1);            //返回2
linkedList.deleteAtIndex(1);  //現在鏈表是1-> 3
linkedList.get(1);            //返回3

提示:

  • 所有val值都在 [1, 1000] 之內。
  • 操作次數將在 [1, 1000] 之內。
  • 請不要使用內置的 LinkedList 庫。

解法:雙鏈表

每個節點有兩個指針,一個指向上一個節點,一個指向下一個節點。

代碼:

class MyLinkedList {
    Node head;
    Node tail;
    Integer len;

    class Node {
        int val;
        Node prev;
        Node next;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
        }
    }


    public MyLinkedList() {
        head = new Node(0);
        tail = new Node(0);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
        len = 0;
    }

    public int get(int index) {
        if (index < 0 || index >= len) {
            return -1;
        }
        Node h = head;
        for(int i = 0;i<=index;i++) {
            h = h.next;
        }
        return h.val;
    }

    public void addAtHead(int val) {
        addAtIndex(0,val);
    }

    public void addAtTail(int val) {
        addAtIndex(len,val);
    }

    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if(index > len) {
            return;
        }
        index = Math.max(0,index);
        Node node = new Node(val);
        Node pred = head, succ;
        for(int i = 0;i<index;i++) {
            pred = pred.next;
        }
        succ = pred.next;
        len++;
        node.prev = pred;
        node.next = succ;
        pred.next = node;
        succ.prev = node;
    }

    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index < 0 || index >= len) {
            return;
        }
        Node pred = head, succ;
        for(int i = 0;i<index;i++) {
            pred = pred.next;
        }
        succ = pred.next.next;
        len--;
        pred.next = succ;
        succ.prev = pred;
    }
}

/**
 * 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);
 */
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