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707.设计链表

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 。

单链表 

// 定义链表节点类
class ListNode {int val; // 节点存储的值ListNode next; // 指向下一个节点的指针// 无参构造方法ListNode() {}// 带参数构造方法ListNode(int val) {this.val = val;}
}// 实现单链表的类
class MyLinkedList {int size; // 链表的长度（节点数）ListNode head; // 虚拟头节点，方便统一操作// 初始化链表MyLinkedList() {head = new ListNode(0); // 初始化虚拟头节点size = 0; // 初始化链表长度为 0}// 获取指定索引处的值public int get(int index) {// 如果索引非法，返回 -1if (index < 0 || index >= size) {return -1;}// 从虚拟头节点的下一个节点开始遍历ListNode cur = head.next;for (int i = 0; i < index; i++) {cur = cur.next; // 移动到下一个节点}// 返回指定节点的值return cur.val;}// 在链表头部插入值为 val 的节点public void addAtHead(int val) {// 创建新节点ListNode cur = new ListNode(val);// 新节点的 next 指向当前链表的第一个节点cur.next = head.next;// 虚拟头节点的 next 指向新节点head.next = cur;// 链表长度加 1size++;}// 在链表尾部插入值为 val 的节点public void addAtTail(int val) {// 创建新节点ListNode cur = head; // 从虚拟头节点开始遍历ListNode tail = new ListNode(val); // 新的尾部节点// 遍历链表找到最后一个节点for (int i = 0; i < size; i++) {cur = cur.next;}// 将最后一个节点的 next 指向新节点cur.next = tail;// 链表长度加 1size++;}// 在指定索引处插入值为 val 的节点public void addAtIndex(int index, int val) {// 如果索引超过当前链表长度，不进行插入操作if (index > size) {return;}// 如果索引小于 0，将索引置为 0if (index < 0) {index = 0;}// 创建新节点ListNode cur = head; // 从虚拟头节点开始遍历ListNode addNode = new ListNode(val); // 要插入的节点// 遍历到指定索引位置的前一个节点for (int i = 0; i < index; i++) {cur = cur.next;}// 插入新节点addNode.next = cur.next; // 新节点的 next 指向当前索引位置的节点cur.next = addNode; // 当前节点的 next 指向新节点size++; // 链表长度加 1}// 删除指定索引处的节点public void deleteAtIndex(int index) {// 如果索引非法，不进行删除操作if (index < 0 || index >= size) {return;}// 从虚拟头节点开始遍历ListNode cur = head;// 遍历到指定索引位置的前一个节点for (int i = 0; i < index; i++) {cur = cur.next;}// 删除节点：当前节点的 next 指向被删除节点的下一个节点cur.next = cur.next.next;size--; // 链表长度减 1}
}

双链表

class ListDoubleNode{int val;ListDoubleNode prev,next;ListDoubleNode(){};ListDoubleNode(int val){this.val=val;};
}
class MyLinkedListSolution1 {int size;ListDoubleNode head,tail;public MyLinkedListSolution1() {//初始化操作this.size = 0;this.head = new ListDoubleNode(0);this.tail = new ListDoubleNode(0);//这一步非常关键，否则在加入头结点的操作中会出现null.next的错误！！！head.next=tail;tail.prev=head;}public int get(int index) {//判断index是否有效if(index>=size){return -1;}ListDoubleNode cur = this.head;//判断是哪一边遍历时间更短if(index >= size / 2){//tail开始cur = tail;for(int i=0; i< size-index; i++){cur = cur.prev;}}else{for(int i=0; i<= index; i++){cur = cur.next;}}return cur.val;}public void addAtHead(int val) {//等价于在第0个元素前添加addAtIndex(0,val);}public void addAtTail(int val) {//等价于在最后一个元素(null)前添加addAtIndex(size,val);}public void addAtIndex(int index, int val) {//index大于链表长度if(index>size){return;}size++;//找到前驱ListDoubleNode pre = this.head;for(int i=0; i<index; i++){pre = pre.next;}//新建结点ListDoubleNode newNode = new ListDoubleNode(val);newNode.next = pre.next;pre.next.prev = newNode;newNode.prev = pre;pre.next = newNode;}public void deleteAtIndex(int index) {//判断索引是否有效if(index>=size){return;}//删除操作size--;ListDoubleNode pre = this.head;for(int i=0; i<index; i++){pre = pre.next;}pre.next.next.prev = pre;pre.next = pre.next.next;}
}