前端必备数据结构——链表

这是我参与8月更文挑战的第5天，活动详情查看：8月更文挑战

链表的优点

链表相对于数组的优势在于：

• 内存空间不是必须连续的，能够充分利用计算机的内存，实现灵活的内存动态管理。
• 链表不须要再建立的时候就肯定大小，而且它的大小能够无限的延伸下去。
• 链表在插入和删除数据时，时间复杂度(即执行算法所须要的计算工做量)能够达到O(1)，相对数组效率高许多。

链表相对于数组的缺点在于：

• 链表访问任何一个位置的元素时，都须要从头开始访问
• 没法像数组同样经过下标值访问元素，须要从头开始访问，直到找到对应的元素

封装链表

链表的每一个元素由一个存储元素自己的节点和一个指向下一个元素的引用组成。也就是说每个节点本身有一个data，而且有一个指向下一个节点的指针next，next的指向默认为null。

function LinkList() {
    function Node(data) {
        this.data = data;
        this.next = null;
    }
    this.head = null;
    this.length = 0;    // 记录链表节点的个数
}
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链表的常见操做

• append(element)：向列表尾部添加一个新的元素
• insert(position, element)：向列表的某个位置插入一个新的元素
• get(position)：获取对应位置的元素
• indexOf(element)：返回元素在列表中的索引。若是没有该元素则返回-1
• update(position, data)：修改某个位置的元素的data值
• removeAt(position)：从列表的某个位置移除一个元素
• remove(data)：从列表中移除一个元素
• isEmpty()：若是链表中没有元素，返回true。不然返回false
• size()：返回链表中包含的元素个数，和数组的length属性相似
• toString()：链表中元素是Node类，须要重写toString方法，方便输出打印元素的值。

1. append(data)方法

若是添加的是第一个节点的话，须要多作一个步骤——把head指针指向第一个节点。若是添加的不是第一个节点的话，就要把最后一个节点的指针指向新建立的节点。

查找方法：从this.head开始查找，若是当前指针指向的下一个current.next不为空，将下一个节点的指针current.next赋值给当前指针current；直到current.next为空，那么这个指针所在的节点就是链表中的最后一个节点，将这个指向空的指针指向新建立的节点便可。

LinkList.prototype.append = function (data) {
    var newNode = new Node(data);
    if (this.length == 0) {
        this.head = newNode;
    } else {
        var current = this.head;
        while (current.next) {
            current = current.next;
        }
        current.next = newNode;
    }
    this.length += 1;
}
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2. insert(position, data)方法

在某个位置中插入一个元素。我在这里的设置，传入的position不能小于0，所以小于0时return false，并且插入的位置也不可以大于此时链表的长度，在这种状况下也return false。接下来，插入元素存在两种状况：

第一种：将元素插到第一个节点，即position的值为0，此时要修改建立节点的指针指向，应该指向原来this.head指向的元素，再让this.head指向这个新建立的元素，便可完成插入。

第二种，将元素插到中间或者末尾，即0 < position < this.length，先找到要插入的位置的上一个节点。而后跟第一种方法的思路是差很少的，将建立的节点指针指向当前节点指向的元素newNode.next = current.next，而后让当前节点指针指向新建立的元素current.next = newNode

LinkList.prototype.insert = function (position, data) {
    var newNode = new Node(data);
    if (position < 0 || position > this.length) return false;
    if (position === 0) {
        newNode.next = this.head;
        this.head = newNode;
    } else {
        var current = this.head;
        for (var i = 0; i < position - 1; i++) {
            current = current.next;
        }
        newNode.next = current.next;
        current.next = newNode;
    }
    this.length += 1;
}
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3. get(position)方法

获取某个位置的元素，查找到这个位置，让current指向当前位置，返回当前位置的data值便可。

LinkList.prototype.get = function (position) {
    if (position < 0 || position >= this.length) return null;
    var current = this.head;
    for (var i = 0; i < position; i++) {
        current = current.next;
    }
    return current.data;
}
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4. update(position, data)方法

修改某个位置的元素值。这个跟get方法实际上是差很少的，只不过get只是拿到这个位置的data值，可是update是要咱们将这个data值改为传进来的data。这个就不用代码呈现了。

5. indexOf(element)方法

在链表中查找某一个元素的值(data)，当找到这个元素的时候就这个元素的索引号（即位于哪一个位置）。若是没有找到这个数据的话就会返回-1。遍历链表，将每个元素的data和要查找的element进行比较，若是相同就返回它的索引值。

LinkList.prototype.indexOf = function (element) {
    var current = this.head;
    var index = 0;
    while (current) {
        if (current.data == element) {
            return index;
        }
        current = current.next;
        index += 1;
    }
    return -1;
}
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6. removeAt(position)方法

从某个位置移除一个元素。有两种状况：

1）删除position = 0的元素；虽然此时删除的元素仍是指向第二个元素，可是此时虽然它有指向别人，可是没有人指向它，浏览器会自动把这些没用的对象回收。

2）删除position > 0的元素；查找元素，直到要删除元素位置的上一个位置，即current，current.next本来指向的就是这个要删除的元素，对它的指向从新赋值为current.next.next，即指向删除元素的下一个元素位置。最后再返回删除元素的data值。

LinkList.prototype.removeAt = function (position) {
    var current = this.head;
    if (position < 0 || position >= this.length) return false;
    if (position == 0) {
        this.head = this.head.next
    } else {
        for (var i = 0; i < position - 1; i++) {
            current = current.next;
        }
        current.next = current.next.next;
    }
    this.length -= 1;
    return current.data;
}
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7. remove(data)方法

移除data等于传入的data的元素。1）用indexOf获取data在链表中的位置；2）根据位置信息删除节点，返回删除的数据。

LinkList.prototype.remove = function (data) {
    var position = this.indexOf(data);
    return this.removeAt(position);
}
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8. toString()方法

这个方法只是方便咱们查看链表中的数据。实现方法：遍历链表，将链表中的每个节点的值都取出来放到一个字符串中，再做为返回值返回，

LinkList.prototype.toString = function () {
    var current = this.head;
    var listString = '';
    while (current) {
        listString += current.data + ' ';
        current = current.next;
    }
    return listString;
}
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