学习 JavaScript 数据结构(二)——链表
前言
人生老是直向前行走，从不留下什么。javascript
原文地址：学习javascript数据结构(二)——链表java
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正文
链表简介
上一篇博客-学习javascript数据结构(一)——栈和队列说了栈和队列在javascript中的实现,咱们运用javascript提供的API很容易的实现了栈和队列，但这种数据结构有一个很明显的缺点，由于数组大小是固定的因此咱们在移除或是添加一项数据的时候成本很高，基本都须要吧数据重排一次。(javascript的Array类方法虽然很方便但背后的原理一样是这样的)git
相比数组咱们今天主角——链表就要来的随性的多，简单的理解能够是这样：在内存中，栈和队列（数组）的存在就是一个总体，若是想要对她内部某一个元素进行移除或是添加一个新元素就要动她内部全部的元素，所谓牵一发而动全身；而链表则不同，每个元素都是由元素自己数据和指向下一个元素的指针构成，因此添加或是移除某一个元素不须要对链表总体进行操做，只须要改变相关元素的指针指向就能够了。github
链表在实际生活中的例子也有不少，好比自行车的链条，环环相扣，但添加或是移除某一个环节只须要对症下药，对相关环节进行操做就OK。再好比：火车，火车就是一个链表，每一节车箱就是元素，想要移除或是添加某一节车箱，只须要把链接车箱的链条改变一下就行了。那么，在javascript中又该怎么去实现链表结构呢？数组
链表的建立
首先咱们要建立一个链表类：数据结构
function LinkedList(){
//各类属性和方法的声明
}复制代码
而后咱们须要一种数据结构来保存链表里面的数据：app
var Node=function(element){
this.element=element;
this.next=null;
}
//Node类表示要添加的元素，他有两个属性，一个是element，表示添加到链表中的具体的值；另外一个是next,表示要指向链表中下一个元素的指针。复制代码
接下来，咱们须要给链表声明一些方法：学习
- append(element):向链表尾部添加一个新的元素；
- insert(position,element):向链表特定位置插入元素；
- remove(element):从链表移除一项；
- indexOf(element):返回链表中某元素的索引，若是没有返回-1；
- removeAt(position):从特定位置移除一项；
- isEmpty():判断链表是否为空，若是为空返回true,不然返回false;
- size():返回链表包含的元素个数；
- toString():重写继承自Object类的toString()方法，由于咱们使用了Node类；
链表的完整代码：
function LinkedList() {
//Node类声明
let Node = function(element){
this.element = element;
this.next = null;
};
//初始化链表长度
let length = 0;
//初始化第一个元素
let head = null;
this.append = function(element){
//初始化添加的Node实例
let node = new Node(element),
current;
if (head === null){
//第一个Node实例进入链表，以后在这个LinkedList实例中head就再也不是null了
head = node;
} else {
current = head;
//循环链表知道找到最后一项，循环结束current指向链表最后一项元素
while(current.next){
current = current.next;
}
//找到最后一项元素后，将他的next属性指向新元素node,j创建连接
current.next = node;
}
//更新链表长度
length++;
};
this.insert = function(position, element){
//检查是否越界，超过链表长度或是小于0确定不符合逻辑的
if (position >= 0 && position <= length){="" let="" node="new" node(element),="" current="head," previous,="" index="0;" if="" (position="==" 0){="" 在第一个位置添加="" node.next="current;" head="node;" }="" else="" {="" 循环链表，找到正确位置，循环完毕，previous，current分别是被添加元素的前一个和后一个元素="" while="" (index++="" <="" position){="" previous="current;" previous.next="node;" 更新链表长度="" length++;="" return="" true;="" false;="" };="" this.removeat="function(position){" 检查是否越界，超过链表长度或是小于0确定不符合逻辑的=""> -1 && position < length){
let current = head,
previous,
index = 0;
//移除第一个元素
if (position === 0){
//移除第一项，至关于head=null;
head = current.next;
} else {
//循环链表，找到正确位置，循环完毕，previous，current分别是被添加元素的前一个和后一个元素
while (index++ < position){
previous = current;
current = current.next;
}
//连接previous和current的下一个元素，也就是把current移除了
previous.next = current.next;
}
length--;
return current.element;
} else {
return null;
}
};
this.indexOf = function(element){
let current = head,
index = 0;
//循环链表找到元素位置
while (current) {
if (element === current.element) {
return index;
}
index++;
current = current.next;
}
return -1;
};
this.remove = function(element){
//调用已经声明过的indexOf和removeAt方法
let index = this.indexOf(element);
return this.removeAt(index);
};
this.isEmpty = function() {
return length === 0;
};
this.size = function() {
return length;
};
this.getHead = function(){
return head;
};
this.toString = function(){
let current = head,
string = '';
while (current) {
string += current.element + (current.next ? ', ' : '');
current = current.next;
}
return string;
};
this.print = function(){
console.log(this.toString());
};
}
//一个实例化后的链表，里面是添加的数个Node类的实例
复制代码
ES6版本:this
let LinkedList2 = (function () {
class Node {
constructor(element){
this.element = element;
this.next = null;
}
}
//这里咱们使用WeakMap对象来记录长度状态
const length = new WeakMap();
const head = new WeakMap();
class LinkedList2 {
constructor () {
length.set(this, 0);
head.set(this, null);
}
append(element) {
let node = new Node(element),
current;
if (this.getHead() === null) {
head.set(this, node);
} else {
current = this.getHead();
while (current.next) {
current = current.next;
}
current.next = node;
}
let l = this.size();
l++;
length.set(this, l);
}
insert(position, element) {
if (position >= 0 && position <= this.size())="" {="" let="" node="new" node(element),="" current="this.getHead()," previous,="" index="0;" if="" (position="==" 0)="" node.next="current;" head.set(this,="" node);="" }="" else="" while="" (index++="" <="" position)="" previous="current;" previous.next="node;" l="this.size();" l++;="" length.set(this,="" l);="" return="" true;="" false;="" removeat(position)=""> -1 && position < this.size()) {
let current = this.getHead(),
previous,
index = 0;
if (position === 0) {
head.set(this, current.next);
} else {
while (index++ < position) {
previous = current;
current = current.next;
}
previous.next = current.next;
}
let l = this.size();
l--;
length.set(this, l);
return current.element;
} else {
return null;
}
}
remove(element) {
let index = this.indexOf(element);
return this.removeAt(index);
}
indexOf(element) {
let current = this.getHead(),
index = 0;
while (current) {
if (element === current.element) {
return index;
}
index++;
current = current.next;
}
return -1;
}
isEmpty() {
return this.size() === 0;
}
size() {
return length.get(this);
}
getHead() {
return head.get(this);
}
toString() {
let current = this.getHead(),
string = '';
while (current) {
string += current.element + (current.next ? ', ' : '');
current = current.next;
}
return string;
}
print() {
console.log(this.toString());
}
}
return LinkedList2;
})();
复制代码
双向链表
function DoublyLinkedList() {
let Node = function(element){
this.element = element;
this.next = null;
this.prev = null; //NEW
};
let length = 0;
let head = null;
let tail = null; //NEW
this.append = function(element){
let node = new Node(element),
current;
if (head === null){
head = node;
tail = node; //NEW
} else {
//NEW
tail.next = node;
node.prev = tail;
tail = node;
}
length++;
};
this.insert = function(position, element){
if (position >= 0 && position <= length){="" let="" node="new" node(element),="" current="head," previous,="" index="0;" if="" (position="==" 0){="" (!head){="" new="" head="node;" tail="node;" }="" else="" {="" node.next="current;" current.prev="node;" length)="" current.next="node;" node.prev="current;" while="" (index++="" <="" position){="" previous="current;" previous.next="node;" length++;="" return="" true;="" false;="" };="" this.removeat="function(position){"> -1 && position < length){
let current = head,
previous,
index = 0;
if (position === 0){ //NEW
if (length === 1){ //
tail = null;
} else {
head.prev = null;
}
} else if (position === length-1){ //NEW
current = tail;
tail = current.prev;
tail.next = null;
} else {
while (index++ < position){
previous = current;
current = current.next;
}
previous.next = current.next;
current.next.prev = previous; //NEW
}
length--;
return current.element;
} else {
return null;
}
};
this.remove = function(element){
let index = this.indexOf(element);
return this.removeAt(index);
};
this.indexOf = function(element){
let current = head,
index = -1;
if (element == current.element){
return 0;
}
index++;
while(current.next){
if (element == current.element){
return index;
}
current = current.next;
index++;
}
//check last item
if (element == current.element){
return index;
}
return -1;
};
this.isEmpty = function() {
return length === 0;
};
this. size = function() {
return length;
};
this.toString = function(){
let current = head,
s = current ? current.element : '';
while(current && current.next){
current = current.next;
s += ', ' + current.element;
}
return s;
};
this.inverseToString = function() {
let current = tail,
s = current ? current.element : '';
while(current && current.prev){
current = current.prev;
s += ', ' + current.element;
}
return s;
};
this.print = function(){
console.log(this.toString());
};
this.printInverse = function(){
console.log(this.inverseToString());
};
this.getHead = function(){
return head;
};
this.getTail = function(){
return tail;
}
}
复制代码
双向链表和单项比起来就是Node类多了一个prev属性，也就是每个node不只仅有一个指向它后面元素的指针也有一个指向它前面的指针。
循环链表
明白了前面的基础链表和双向链表以后这个确定不在话下了，循环，其实就是整个链表实例变成了一个圈，在单项链表中最后一个元素的next属性为null,如今让它指向第一个元素也就是head，那么他就成了单向循环链表。在双向链表中最后一个元素的next属性为null,如今让它指向第一个元素也就是head，那么他就成了双向循环链表。就那么回事...
后记
说到如今一直都是线性表，就是顺序数据结构，他们都是有顺序的，数据都是一条绳子上的蚂蚱。那么，若是数据是没有顺序的呢？那又该使用哪一种数据结构呢？这个放到[学习javascript数据结构(三)——集合]中学习。
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