707. 设计链表
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。
分析&题解
分析
学的时候感觉蛮简单的，自己写下来出了好多bug。。
主要出现问题的地方：
1.怎么定义节点，以及节点包含的内容
2.增删查改的过程中，size的变化，以及区间的开闭
双向链表在单向链表的基础上稍微修改即可，这道题没有体现双向链表的优点。
题解（Java）
单链表：
//单链表
//先定义节点，节点要带有指针next和内容val
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
//构造链表的方法
class MyLinkedList {
//定义链表长度
int size;
//定义空的头节点
ListNode head;
public MyLinkedList() {
//设置链表初始值
size = 0;
head = new ListNode(0);
}
public int get(int index) {
//定义辅助节点遍历链表（因为头节点是固定的，不能动）
ListNode temp = head;
if (index >= 0 && index < size) {
//遍历寻找索引index的节点位置
for (int i = 0; i <= index; i++) {
temp = temp.next;
}
//返回该位置节点的值
return temp.val;
} else {
return -1;
}
}
public void addAtHead(int val) {
//创建值为val的新节点
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//注意要先让新节点指向头节点的下一节点，再让头节点指向新节点
newNode.next = temp.next;
temp.next = newNode;
size++;
}
public void addAtTail(int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//遍历找到链表尾部
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
size++;
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//因为index=size时也要放入节点，所以右区间是闭区间
if (index >= 0 && index <= size) {
//遍历寻找索引index的前一节点位置，因为要考虑index=size
for (int i = 0; i < index; i++) {
temp = temp.next;
}
//判断是否index=size
if (temp.next != null) {
newNode.next = temp.next;
}
temp.next = newNode;
size++;
}
}
public void deleteAtIndex(int index) {
ListNode temp = head;
if (index >= 0 && index < size) {
for (int i = 0; i < index; i++) {
temp = temp.next;
}
//删除节点的方法
temp.next = temp.next.next;
size--;
}
}
}
/**
* 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);
*/
双向链表：
//双链表
//先定义节点，节点要带有指针next、pre和内容val
public class ListNode {
int val;
ListNode next;
ListNode pre;
ListNode(int val) {
this.val = val;
}
}
//构造链表的方法
class MyLinkedList {
//定义链表长度
int size;
//定义空的头节点
ListNode head;
public MyLinkedList() {
//设置链表初始值
size = 0;
head = new ListNode(0);
}
public int get(int index) {
//定义辅助节点遍历链表（因为头节点是固定的，不能动）
ListNode temp = head;
if (index >= 0 && index < size) {
//遍历寻找索引index的节点位置
for (int i = 0; i <= index; i++) {
temp = temp.next;
}
//返回该位置节点的值
return temp.val;
} else {
return -1;
}
}
public void addAtHead(int val) {
//创建值为val的新节点
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//注意要先让新节点指向头节点的下一节点，再让头节点指向新节点
if (temp.next != null){
temp.next.pre = newNode;
newNode.pre = temp;
}
newNode.next = temp.next;
temp.next = newNode;
size++;
}
public void addAtTail(int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//遍历找到链表尾部
while (temp.next != null) {
temp = temp.next;
}
temp.next = newNode;
newNode.pre = temp;
size++;
}
public void addAtIndex(int index, int val) {
ListNode newNode = new ListNode(val);
ListNode temp = head;
//因为index=size时也要放入节点，所以右区间是闭区间
if (index >= 0 && index <= size) {
//遍历寻找索引index的前一节点位置，因为要考虑index=size
for (int i = 0; i < index; i++) {
temp = temp.next;
}
//判断是否index=size
if (temp.next != null) {
temp.next.pre = newNode;
newNode.next = temp.next;
}
temp.next = newNode;
newNode.pre = temp;
size++;
}
}
public void deleteAtIndex(int index) {
ListNode temp = head;
if (index >= 0 && index < size) {
//注意这里跟单链表不一样（也可以一样），这里用自我删除
for (int i = 0; i <= index; i++) {
temp = temp.next;
}
//删除节点
if (temp.next != null){
temp.next.pre = temp.pre;
}
temp.pre.next = temp.next;
size--;
}
}
}
/**
* 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);
*/
