[ JavaScript ] 数据结构与算法 —— 链表

本篇主要有三部分

什么是链表
链表的实现
链表的变种

源码地址：github.com/yhtx1997/Sm…

另外，今天2019年2月18日上午发现 2048-vue 版，代码版本不对，且最新版本遗失，无奈只得重新修复了下
2048-vue地址： github.com/yhtx1997/Sm…

什么是链表

链表存储有序的元素集合，但不同于数组，链表中的元素在内存中并不是连续放置的。每个元素由一个存储元素本身的节点和一个指向下一个元素的引用（也称指针或链接）组成。
相对于传统的数组，链表的一个好处在于，添加或移除元素的时候不需要移动其他元素。然而，链表需要使用指针，因此实现链表时需要额外注意。数组的另一个细节是可以直接访问任何位置的任何元素，而要想访问链表中间的一个元素，需要从起点（表头）开始迭代列表直到找到所需的元素。
如下图：

注：其中 00 06 10 12 18 为假定在内存中的地址

我将已经做好的链表存入数据，然后在控制台打印出来是这样的：

它看起来就像是这样的，一层套一层

其实应该是下面这样，类似于栓狗的铁链

链表的实现

链表功能

添加元素
获取指定位置元素
在指定位置插入元素
移除指定位置的元素
返回指定元素的位置
移除指定元素
是否为空
长度
获取表头
清空链表
转换为字符串输出

// 链表元素
class Node {
    constructor(element) {
        this.element = element; // 元素
        this.next = undefined; // 指向下一个元素
    }
}
class LinkedList {
    // 构造函数声明一些全局变量
    constructor(){
        this.count = 0; // 长度
        this.head = undefined; // 第一个元素
    }
    // 添加元素
    push(element) {
        
    }
    // 获取指定位置元素
    getElementAt(index) {
        
    }
    // 在指定位置插入元素
    insert(element, index) {
        
    }
    // 移除指定位置的元素
    removeAt(index) {
    
    }
    // 返回指定元素的位置
    indexOf(element) {
        
    }
    // 移除指定元素
    remove(element) {
        
    }
    // 是否为空
    isEmpty() {
        
    }
    // 长度
    size() {
        
    }
    // 获取表头
    getHead() {
       
    }
    // 清空链表
    clear() {
        
    }
    // 转换为字符串输出
    toString() {
        
    }
}

代码实现

class LinkedList {
    // 构造函数声明一些全局变量
    constructor(){
        this.count = 0; // 长度
        this.head = undefined; // 第一个元素
    }
    // 添加元素
    push(element) {
        const node = new Node(element);
        if (this.head === undefined) {
            this.head = node;
        } else {
            let current = this.head;
            while (current.next !== undefined) {
                current = current.next;
            }
            current.next = node;
        }
        this.count++;
    }
    // 获取指定位置元素
    getElementAt(index) {
        // 判断不是空链表
        if (this.isEmpty() || index > this.count || index < 0) { 
            // 非空才能继续处理
            // 判断不大于最大长度，不小于最小长度（0）
            return undefined;
        }
        // 循环找到元素
        let current = this.head;
        for (let i = 0; i < index; i++){
            current = current.next;
        }
        return current;// 返回找到的元素
    }
    // 在指定位置插入元素
    insert(element, index) {
        // 创建一个元素
        let current = new Node(element);
        // 首先确定是不是在首位置插入
        if (index === 0){
            current.next = this.head;
            this.head = current;
        } else {
            // 找到指定位置前一个元素
            let previous = this.getElementAt(index - 1);
            // 将前一个元素的 next 赋值给插入元素的 next
            current.next = previous.next;
            // 将插入元素的 node 赋值给前一个元素的 next
            previous.next = current;
        }
        this.count++;
    }
    // 移除指定位置的元素
    removeAt(index) {
        let current = this.head;
        if (index === 0){
            this.head = current.next;
        } else {
            // 找到这个元素和这个元素之前的元素
            let previous = this.getElementAt(index - 1);
            current = previous.next;
            // 将这个元素的 next 赋值给这个元素之前元素的 next
            previous.next = current.next;
        }
        this.count--;
        // 返回要移除的元素
        return current.element;
    }
    // 返回指定元素的位置
    indexOf(element) {
        // 从头开始找
        let current = this.head;
        // 不超过最大长度
        for (let i = 0; i < this.size() && current != null; i++){
            if (current.element === element){ // 找到相等的就返回下标
                return i;
            }
            current = current.next;
        }
        return -1;
    }
    // 移除指定元素
    remove(element) {
        // 获取指定元素位置
        let index = this.indexOf(element);
        // 移除指定位置元素
        return this.removeAt(index);
    }
    // 是否为空
    isEmpty() {
        return this.size() === 0;
    }
    // 长度
    size() {
        return this.count;
    }
    // 获取表头
    getHead() {
        return this.head;
    }
    // 清空链表
    clear() {
        this.head = undefined;
        this.count = 0;
    }
    // 转换为字符串输出
    toString() {
        if (this.head == null) {
            return '';
        }
        let objString = `${this.head.element}`;
        let current = this.head.next;
        for (let i = 1; i < this.size() && current != null; i++) {
            objString = `${objString},${current.element}`;
            current = current.next;
        }
        return objString;
    }
}
let a = new LinkedList();
a.push('a');
a.push('b');
a.push('c');
a.push('d');
a.push('e');
a.push('f');
a.push('h');
a.push('i');
a.push('j');
a.push('k');
a.push('l');
a.push('m');
a.push('n');
a.push('o');
a.push('p');
a.push('q');
a.remove('a');
a.insert('a',1);
console.log(a);