美女面试官问我链表的CURD,我彻底懵圈了……
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一、基础
一、定义
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
二、相关概念
一个完整的链表需要由以下几个部分组成:
头指针:一个普通的指针,它的特点是永远指向链表第一个结点的位置;
结点:节点包含三类:头结点、首元节点和其它节点。
(1)头结点(非必须):一个不存任何数据的空节点,通常作为链表的第一个节点;
(2)首元结点:链表中第一个存有数据的节点称为首元结点;
(3)其它结点:链表中的其它结点
三、结点包含内容
链表中每个节点包含两个部分:
数据域:存储数据元素本身;
指针域:指向直接后续元素的指针
二、链表分类及相关操作
链表存在很多种类,下面重点讲述单向链表、双向链表的结点结构,以及其对应的CURD(添加、更改、查找、删除)。
2.1 单向链表
对于单链表的相应编程,我们均按照默认头指针指向首元结点这样的结构进行代码实现。
一、结点结构
结点作为链表的重要组成部分,其结构可用如下代码表示:
function ListNode(val, next) {this.val = val;this.next = next === undefined ? null : next;
}
扩展:如何根据一个数组创建链表
function createLinkedList(arr) {const head = new ListNode(arr[0]);let current = head;for (let i = 1; i < arr.length; i++) {const node = new ListNode(arr[i]);current.next = node;current = current.next;}return head;
}
二、遍历(查找)
在链表中查找指定数据元素,其思路是从表头依次遍历表中节点,用被查找元素与各结点中存储的数据元素进行对比,直到对比成功或遍历至链表最末端的null。
// 查找
function selectVal(head, val) {let current = head;// 判断是否为nullwhile (current) {// 判断是否对比成功if (current.val === val) {return current;}current = current.next;}return null;
}
三、添加
向链表中添加元素,根据添加位置不同,可分为3中情况:
插入到链表的头部
插入到链表中间的某个位置
插入到链表的最末端,作为链表中最后一个数据元素
插入思想
将新结点的next指针指向插入位置后的结点
将插入位置前结点的next指针指向插入结点
function insertVal(head, val, add) {const newNode = new ListNode(add);// 查找插入节点const currentNode = selectVal(head, val);if (!currentNode) {return null;}// 1. 将新结点的next指针指向插入位置后的节点newNode.next = currentNode.next;// 2. 将插入位置前节点的next指针指向插入节点currentNode.next = newNode;return head;
}
四、删除
删除的元素的时候要注意链表的结构,注意有没有空值的头结点,有头结点的时候删除的时候就不需要判断删除的是不是第一个值,否则需要进行判断
function delVal(head, val) {// 当一个结点也不存在时,直接返回空if (!head) {return null;}// 如果删除的是第一个节点,直接将head指向第二个节点if (head.val === val) {head = head.next;return head;}// 如果删除的不是第一个节点let current = head;// 找到待删除元素的前一个值while (current.next && current.next.val !== val) {current = current.next;}if (current.next) {// 将删除结点的前一个结点的next值直接指向删除结点的下一个节点current.next = current.next.next;}return head;
}
五、更改
更新链表中的元素,只需要通过遍历找到存储此元素的节点,对节点中的数据域做更改操作即可。
function updateVal(head, val, newVal) {let current = head;while (current) {if (current.val === val) {current.val = newVal;return head;}current = current.next;}return null;
}
2.2 双向链表
单链表只有一个方向,从头结点到尾结点,双向链表指各个节点之间的逻辑关系是双向的,其结点结构和链表结构如下所示:
结点结构
链表结构
一、结点结构
双向链表的节点结构相比于单向链表,多了一个prev属性,如下所示:
function ListNode(val, prev, next) {this.val = val;this.prev = prev === undefined ? null : prev;this.next = next === undefined ? null : next;
}
二、遍历(查找)
双向链表的查找和单向链表的查找类似,都是遍历链表。
function selectVal(head, val) {let current = head;while (current) {if (current.val === val) {return current;}current = current.next;}return null;
}
三、添加
在某个节点后插入结点,其思想是:
找到该插入结点;
将新结点的next指针指向插入位置后的结点;
将新结点的prev指针指向插入位置的结点;
将插入节点的next指针指向新结点
/*** 插入(在某个节点后插入)*/
function insertVal(head, val, add) {const newNode = new ListNode(add);// 查找插入节点const currentNode = selectVal(head, val);if (!currentNode) {return null;}// 1. 将新结点的next指针指向插入位置后的结点newNode.next = currentNode.next;// 2. 将新结点的prev指针指向插入位置的结点newNode.prev = currentNode;// 3. 将插入节点的next指针指向新结点currentNode.next = newNode;return head;
}
四、删除
双链表删除结点时,只需要遍历链表找到要删除的链表,然后将该链表从表中摘除即可。
(注:针对头指针直线的结点需要做特殊处理,否则head永远指向的是原始的第一个节点)
/*** 删除* * 双链表删除结点时,只需要遍历链表找到要删除的链表,然后将该链表从表中摘除即可*/
function delVal(head, val) {let current = head;while (current) {if (current.val === val) {if (current.next) {current.next.prev = current.prev;}if (current.prev) {current.prev.next = current.next;} else {// 针对头指针直线的结点需要做特殊处理,否则head永远指向的是原始的第一个节点head = current.next;}return head;}current = current.next;}return null;
}
五、更改
更新链表中的元素,只需要通过遍历找到存储此元素的节点,对节点中的数据域做更改操作即可。
/*** 更新* * 更新链表中的元素,只需要通过遍历找到存储此元素的节点,对节点中的数据域做更改操作即可*/
function updateVal(head, val, newVal) {let current = head;while (current) {if (current.val === val) {current.val = newVal;return head;}current = current.next;}return null;
}
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