题目:
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
提示:
所有val值都在 [1, 1000] 之内。
操作次数将在 [1, 1000] 之内。
请不要使用内置的 LinkedList 库。
思路与算法:
面试要点
链表时一个包含零个或多个元素的数据结构。每个元素都包含一个值和到另一个元素的链接。根据链接数的不同,可以分为单链表,双链表和多重链表。
单链表是最简单的一种,它提供了在常数时间内的 addAtHead 操作和在线性时间内的 addAtTail 的操作。双链表是最常用的一种,因为它提供了在常数时间内的 addAtHead 和 addAtTail 操作,并且优化的插入和删除。
双链表在 Java 中的实现为 LinkedList,在 Python 中为 list。这些结构都比较常用,有两个要点:
哨兵节点:
哨兵节点在树和链表中被广泛用作伪头、伪尾等,通常不保存任何数据。
我们将使用伪头来简化我们简化插入和删除。在接下来的两种方法中应用此方法。
双链表的双向搜索:我们可以从头部或尾部进行搜索。