前端学数据结构：链表

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链表存储有序的元素集合，但不一样于数组，链表中的元素在内存中不是连续放置的。每一个元素由一个存储元素自己的节点和指向下一个元素的 引用 组成。

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|                node                      node               null     |
|           ---------------          ---------------        --------   |
|  head ->  + item | next +    ->    + item | next +   ->   + null +   |
|           ---------------          ---------------        --------   |
|                                                                      |
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class Node {
  constructor(value) {
    this.value = value;
    this.next = null;
  }
}

class LinkList {
  constructor() {
    this.head = null;
    this.length = 0;
  }

  /** * 添加节点 * @param {*} value */
  append(value) {
    return this.insert(value, this.length);
  }

  /** * 添加节点到指定位置 * @param {*} value * @param {*} position */
  insert(value, position) {
    if (position < 0 || position > this.length) {
      return false;
    }

    let node = new Node(value);

    if (position === 0) {
      node.next = this.head;
      this.head = node;
    } else {
      let prev = null;
      let current = this.head;
      let i = 0;

      while (i++ < position) { prev = current; current = current.next; } prev.next = node; node.next = current; } this.length++; return true; } /** * 移出指定位置的节点 * @param {*} position */ removeAt(position) { if (position < 0 || position > this.length) { return false; } if (position === 0) { this.head = this.head.next; } else { let prev = null; let current = this.head; let i = 0; while (i++ < position) { prev = current; current = current.next; } prev.next = current.next; } this.length--; return true; } /** * 查找给定值所在索引 * @param {*} value */ indexOf(value) { let current = this.head; let index = -1; while (current) { indeex++; if (current.value === value) { return index; } else { current = current.next; } } return -1; } reverse() { let prev = null; let current = this.head; let next = null; while (current) { next = current.next; current.next = prev; prev = current; current = next; } this.head = prev; } traverseFromTailToHead() { let stack = []; let current = this.head; while (current) { stack.push(current); current = current.next; } while (stack.length) { stack.pop(); } } getKthNodeFromTailToHead(k) { let p1 = this.head; let p2 = this.head; let i = 0; while (i++ < k) { p1 = p1.next; } while (p1) { p1 = p1.next; p2 = p2.next; } return p2; } } 复制代码

题目

1. 输出单链表倒数第 k 个节点

问题描述

题目：输入一个单链表，输出此链表中的倒数第 K 个节点。（去除头结点，节点计数从 1 开始）。

解题思路

倒数第 k 个节点即为整数第 n - k 个节点（n 为链表长度）

• 定义 2 个指针同时执行链表头节点
• 第 1 个指针前进 k 个 节点
• 两个指针同时前进，当第 1 个指针到达链表尾时，第 2 个指针与第一个指针相距 k 个节点，第二个指指向节点即为所求

function findKthTail(linkList, k) {
  let p1 = linkList.head;
  let p2 = linkList.head;
  let i = 0;

  while (i++ < k) { p1 = p1.next; } while (p1) { p1 = p1.next; p2 = p2.next; } return p2; } 复制代码

2. 判断链表是否有环

问题描述

单链表中的环是指链表末尾的节点的 next 指针不为 NULL ，而是指向了链表中的某个节点，致使链表中出现了环形结构。

0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4
               |    |
               6 <- 5
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链表中尾节点 6 指向了 节点 3 而非 null，致使出现了环形结构。

解题思路

• 定义 2 个快慢指针，初始均指向头节点
• 第 1 个指针前进 1 步，第 2 个指针前进 2 步
• 如果无环，2 个指针最后均指向 null，但如果有环，2 指针一定在一个节点处相遇，该节点不为 null

/** * 判断链表是否存在环 * @param {*} linkList */
function isExistLoop(linkList) {
  let p1 = linkList.head;
  let p2 = linkList.head;

  while (p1 && p2.next) {
    p1 = p1.next;
    p2 = p2.next.next;

    if (p1 === p2) {
      return true;
    }
  }

  return false;
}
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问题描述

定位环的起点。

解题思路

定义2个快慢指针，第一次先找到 2 个指针在环中的相遇点，而后令 p1 指向 相遇点，p2 指向头节点，同时出发（每次走过的节点相同），当 2 指针指向的节点相同时，p1 即为环的起点。

function getMeetingNode(linkList) {
  let p1 = linkList.head;
  let p2 = linkList.head;

  while (p1 && p2.next) {
    p1 = p1.next;
    p2 = p2.next.next;

    if (p1 == p2) {
      return p1;
    }
  }

  return null;
}

function getEntryOfLoop(linkList) {
  let meetingNode = linkList.getMeetingNode();

  if (!meetingNode) {
    return null;
  }

  let p1 = meetingNode;
  let p2 = linkList.head;

  while (p1 != p2) {
    p1 = p1.next;
    p2 = p2.next;
  }

  return p1;
}
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