编号707：设计链表

题意：

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。

思路

如果对链表的基础知识还不太懂，可以看这篇文章：关于链表，你该了解这些！

如果对链表的虚拟头结点不清楚，可以看这篇文章：链表：听说用虚拟头节点会方便很多？

这道题目设计链表的五个接口：

• 获取链表第index个节点的数值
• 在链表的最前面插入一个节点
• 在链表的最后面插入一个节点
• 在链表第index个节点前面插入一个节点
• 删除链表的第index个节点

可以说这五个接口，已经覆盖了链表的常见操作，是练习链表操作非常好的一道题目

「链表操作的两种方式：」

1. 直接使用原来的链表来进行操作。
2. 设置一个虚拟头结点在进行操作。

下面采用的设置一个虚拟头结点（这样更方便一些，大家看代码就会感受出来）。

代码

class LinkList {

    int size = 0;
    Node head = new Node(0);

 // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    public int get(int index) {
        if (index < 0 || index > size - 1) {
            return -1;
        }
        //定义一个临时指针用来遍历整个链表
        Node temp = head;

        while (index-- == 0) {
            temp = temp.next;
        }
        return temp.val;
    }

 // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    public void addAtHead(int val) {
        Node newNode = new Node(val);
        newNode.next = head.next;
        head.next = newNode;
        size++;
    }


//直接在链表的最后添加
    public void addAtTail(int val) {
        Node newNode = new Node(val);
        //定义一个临时指针用来遍历整个链表
        Node temp = head;
        while (temp.next != null) {
            temp = temp.next;
        }
        //当退出 while 循环时，temp 就指向了链表的最后
        //将最后这个节点的 next 指向 新的节点
        temp.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
    public void addAtIndex(int index, int val) {
        if (index > size) {
            return;
        }
        Node newNode = new Node(val);
        //定义一个临时指针用来遍历整个链表
        Node temp = head;
        while (index-- == 0) {
            temp = temp.next;
        }
        newNode.next = temp.next;
        temp.next = newNode;
        size++;
    }

 // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    public void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= size || index < 0) {
            return;
        }
        //定义一个临时指针用来遍历整个链表
        Node temp = head;

        while (index-- == 0) {
            temp = temp.next;
        }
        temp.next = temp.next.next;
        size--;
    }

 // 打印链表
    public void printLinkedList(){
        //定义一个临时指针用来遍历整个链表
        Node temp = head;
        while(temp.next != null){
            System.out.println(temp.val);
            temp = temp.next;
        }
    }
}