力扣707.设计链表
你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。
单链表中的节点应该具备两个属性：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。
如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。
实现 MyLinkedList 类：
MyLinkedList()初始化MyLinkedList对象。int get(int index)获取链表中下标为index的节点的值。如果下标无效，则返回-1。void addAtHead(int val)将一个值为val的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。void addAtTail(int val)将一个值为val的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。void addAtIndex(int index, int val)将一个值为val的节点插入到链表中下标为index的节点之前。如果index等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果index比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。void deleteAtIndex(int index)如果下标有效，则删除链表中下标为index的节点。
示例：
输入 ["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"] [[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]] 输出 [null, null, null, null, 2, null, 3] 解释 MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList(); myLinkedList.addAtHead(1); myLinkedList.addAtTail(3); myLinkedList.addAtIndex(1, 2); // 链表变为 1->2->3 myLinkedList.get(1); // 返回 2 myLinkedList.deleteAtIndex(1); // 现在，链表变为 1->3 myLinkedList.get(1); // 返回 3
提示：
0 <= index, val <= 1000- 请不要使用内置的 LinkedList 库。
- 调用
get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex和deleteAtIndex的次数不超过2000。
题目分析
这题看上去十分复杂但将每一个函数拆开来看就不会很难了，但要注意运用链表时，节点的添加，指针的变化，虚拟头指针的运用，这是我做题时遇到的难点。
解题思路
这题我们首先要定义一个链表出来，因为我们使用的是单指针，一个节点储存一个值和一个指针指向下一个节点，而要注意我们会得到struct ListNode*： 表示链表的一个节点，通常包含val和next；MyLinkedList： 表示一整个链表，包含了头指针head和长度size；代码如下
typedef struct {
struct ListNode *head;
int size;
} MyLinkedList;
然后我们需要书写一个可以创建新节点的函数，因为在后续解题中会持续使用，所以我们用函数把它包装起来，方便使用，这个函数就是先创建链表中的一个节点然后让它指向指定值，然后让它指向NULL。代码如下
struct ListNode *ListNodeCreat(int val) {
struct ListNode * node = (struct ListNode *)malloc (sizeof(struct ListNode));
node->val = val;
node->next = NULL;
return node;
}
第一行代码中用malloc函数申请了所需要的内存空间大小，但是因为是void类型的指针所以我们需要进行类型转换，转换为struct ListNode *类型。
第三步我们需要初始化链表，而且给他添加虚拟头指针，添加虚拟头指针也是为了方便后续书写，这样就不用单独计算头指针
MyLinkedList* myLinkedListCreate() {
MyLinkedList * obj = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
obj->head = ListNodeCreat(0);
obj->size = 0;
return obj;
}第四步获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。我们先判断index是否为负数或者是大于链表长度，是的话直接返回-1，如果不是，我们创造一个节点从头开始遍历数组直到index最后返回指针所对应的值。因为链表和数组不同，其是无序的，由指针的指向而连接，所以我们无法直接获得他指向的值吗，后面的函数大致都是这个思
最后一步使用完链表后我们需要释放它使用后的内存，先释放各个节点，然后释放链表管理结构
void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj) {
struct ListNode *cur = NULL,*tmp = NULL;
for(cur = obj->head;cur;) {
tmp = cur;
cur = cur->next;
free(tmp);
}
free(obj);
}
综合代码如下
#define MAX(a , b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
typedef struct {
struct ListNode *head;
int size;
} MyLinkedList;
// 创建新节点
struct ListNode *ListNodeCreat(int val) {
struct ListNode * node = (struct ListNode *)malloc (sizeof(struct ListNode));
node->val = val;
node->next = NULL;
return node;
}
MyLinkedList* myLinkedListCreate() {
MyLinkedList * obj = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
obj->head = ListNodeCreat(0);
obj->size = 0;
return obj;
}
int myLinkedListGet(MyLinkedList* obj, int index) {
if(index < 0 || index >= obj->size) {
return -1;
}
struct ListNode *cur = obj->head;
for(int i=0;i<=index;i++) {
cur=cur->next;
}
return cur->val;
}
void myLinkedListAddAtIndex(MyLinkedList* obj, int index, int val) {
if(index > obj->size) {
return;
}
index = MAX(0,index);
obj->size++;
struct ListNode *pred = obj->head;
for(int i=0;inext;
}
struct ListNode *toAdd = ListNodeCreat(val);
toAdd->next = pred->next;
pred->next = toAdd;
}
void myLinkedListAddAtHead(MyLinkedList* obj, int val) {
myLinkedListAddAtIndex(obj, 0,val);
}
void myLinkedListAddAtTail(MyLinkedList* obj, int val) {
myLinkedListAddAtIndex(obj, obj->size,val);
}
void myLinkedListDeleteAtIndex(MyLinkedList* obj, int index) {
if(index < 0|| index >=obj->size) {
return ;
}
obj->size--;
struct ListNode *pred = obj->head;
for(int i=0;inext;
}
struct ListNode *p = pred->next;
pred->next = pred->next->next;
free(p);
}
void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj) {
struct ListNode *cur = NULL,*tmp = NULL;
for(cur = obj->head;cur;) {
tmp = cur;
cur = cur->next;
free(tmp);
}
free(obj);
}