javaScript的数据结构与算法(二)——链表

1、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事的节点和一个指向下一个元素的引用组成。相对于传统的数组,链表的一个好处在于,添加或者删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。

数组和链表的一个不同在于数组可以直接访问任何位置的元素,而想要访问链表中的一个元素,需要从起点开始迭代列表。

1.1、单向链表

下面是单向链表的具体实现代码:

function LinkedList() {
    var Node = function(element){
        this.element = element;
        this.next = null;
    };
    var length = 0;//链表长度
    var head = null;//第一个节点
    this.append = function(element){
        var node = new Node(element),
            current;
        if (head === null){ //列表为空
            head = node;
        } else { //列表不为空
            current = head; //现在只知道第一项head
            while(current.next){ //找到列表的最后一项
                current = current.next;
            }
            //建立链接
            current.next = node;
        }
        length++; //更新列表长度
    };
    this.insert = function(position, element){
        //检查越界值
        if (position >= 0 && position <= length){
            var 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 { //在中间或者尾部添加
                while (index++ < position){
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                node.next = current; //先连上添加的节点
                previous.next = node; //再断开之前的连接
            }
            length++; 
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    };
    this.removeAt = function(position){
        if (position > -1 && position < length){
            var current = head,
                previous,
                index = 0; //用来迭代列表,直到到达目标位置
            if (position === 0){ //移除第一项
                head = current.next;
            } else { //移除中间或者尾部最后一项
                while (index++ < position){
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                //连接前一项和后一项,跳过当前的项,相当于移除了当前项
                previous.next = current.next;
            }
            length--;
            return current.element;
        } else {
            return null;
        }
    };
    this.remove = function(element){
        var index = this.indexOf(element);
        return this.removeAt(index);
    };
    this.indexOf = function(element){
        var current = head,
            index = 0;
        while (current) {
            if (element === current.element) {
                return index;
            }
            index++; //记录位置
            current = current.next;
        }
        return -1;
    };
    this.isEmpty = function() {
        return length === 0;
    };
    this.size = function() {
        return length;
    };
    this.getHead = function(){
        return head;
    };
    this.toString = function(){
        var current = head,
            string = '';
        while (current) {
            string += current.element;//拼接
            current = current.next;
        }
        return string;
    };
    this.print = function(){
        console.log(this.toString());
    };
}

1.2、双向链表

双向链表和单向链表的区别在于,在单向链表中,一个节点只有链向下一个节点的链接。而在双向链表中,链接是双向的:一个链向下一个元素,另一个链向前一个元素。示例代码如下:

function DoublyLinkedList() {
    var Node = function(element){
        this.element = element;
        this.next = null;
        this.prev = null; //新添加的
    };
    var length = 0;
    var head = null;
    var tail = null; //新添加的
    this.append = function(element){
        var node = new Node(element),
            current;
        if (head === null){ //列表为空
            head = node;
            tail = node; 
        } else {
            tail.next = node;
            node.prev = tail;
            tail = node;
        }
        length++; 
    };
    this.insert = function(position, element){
        if (position >= 0 && position <= length){
            var node = new Node(element),
                current = head,
                previous,
                index = 0;
            if (position === 0){ //在第一个位置
                if (!head){       //列表为空
                    head = node;
                    tail = node;
                } else {      //列表不为空
                    node.next = current;
                    current.prev = node; 
                    head = node;
                }
            } else  if (position === length) { //最后一项
                current = tail;     
                current.next = node;
                node.prev = current;
                tail = node;
            } else {
                while (index++ < position){ 
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                node.next = current;
                previous.next = node; //把node节点连接进去前一个节点和后一个节点

                current.prev = node; //断掉之前previous和current的连接
                node.prev = previous; //prev同样需要连接
            }
            length++; 
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    };
    this.removeAt = function(position){
        if (position > -1 && position < length){
            var current = head,
                previous,
                index = 0;
            if (position === 0){ //移除第一项
                head = current.next; 
                if (length === 1){ // 列表只有一项
                    tail = null;
                } else {
                    head.prev = null; 
                }
            } else if (position === length-1){ 移除最后一项
                current = tail; // {4}
                tail = current.prev;
                tail.next = null;
            } else {
                while (index++ < position){ 
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                previous.next = current.next; // 链接前一项和后一项,跳过当前项
                current.next.prev = previous; //修复prev
            }
            length--;
            return current.element;
        } else {
            return null;
        }
    };
    this.remove = function(element){
        var index = this.indexOf(element);
        return this.removeAt(index);
    };
    this.indexOf = function(element){
        var current = head,
            index = -1;
        //检查第一项
        if (element == current.element){
            return 0;
        }
        index++;
        //检查中间项
        while(current.next){
            if (element == current.element){
                return index;
            }
            current = current.next;
            index++;
        }
        //检查最后一项
        if (element == current.element){
            return index;
        }
        return -1;
    };
    this.isEmpty = function() {
        return length === 0;
    };
    this. size = function() {
        return length;
    };
    this.toString = function(){
        var current = head,
            s = current ? current.element : '';
        while(current && current.next){
            current = current.next;
            s += ', ' + current.element;
        }
        return s;
    };
    this.inverseToString = function() {
        var 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;
    }
}

1.3、循环链表

循环链表可以像单向链表那样只有单向引用,也可以像双向链表那样有双向引用。循环链表和其他链表的区别在于最后一个元素指向下一个元素的引用不是null,而是指向第一个元素(head)。示例代码如下:

function CircularLinkedList() {
    var Node = function(element){
        this.element = element;
        this.next = null;
    };
    var length = 0;
    var head = null;
    this.append = function(element){
        var node = new Node(element),
            current;
        if (head === null){ //列表为空
            head = node;
        } else {
            current = head;
            while(current.next !== head){ //最后一个元素将是head,而不是null
                current = current.next;
            }
            current.next = node; //建立连接
        }
        node.next = head; //首尾相连起来变成一个环列表
        length++; 
    };
    this.insert = function(position, element){
        if (position >= 0 && position <= length){
            var node = new Node(element),
                current = head,
                previous,
                index = 0;
            if (position === 0){ //在第一项
                node.next = current;
                while(current.next !== head){ 
                    current = current.next;
                }
                head = node;
                current.next = head;
            } else {
                while (index++ < position){
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                node.next = current;
                previous.next = node;
                if (node.next === null){ //在最后一个元素更新
                    node.next = head;
                }
            }
            length++; 
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    };
    this.removeAt = function(position){
        if (position > -1 && position < length){
            var current = head,
                previous,
                index = 0;
            if (position === 0){
                while(current.next !== head){ 
                    current = current.next;
                }
                head = head.next;
                current.next = head; //更新最后一项
            } else { 
                while (index++ < position){
                    previous = current;
                    current = current.next;
                }
                previous.next = current.next;
            }
            length--;
            return current.element;
        } else {
            return null;
        }
    };
    this.remove = function(element){
        var index = this.indexOf(element);
        return this.removeAt(index);
    };
    this.indexOf = function(element){
        var current = head,
            index = -1;
        if (element == current.element){ //检查第一项
            return 0;
        }
        index++;
        while(current.next !== head){ //检查列表中间
            if (element == current.element){
                return index;
            }
            current = current.next;
            index++;
        }
        if (element == current.element){ //检查最后一项
            return index;
        }
        return -1;
    };
    this.isEmpty = function() {
        return length === 0;
    };
    this.size = function() {
        return length;
    };
    this.getHead = function(){
        return head;
    };
    this.toString = function(){
        var current = head,
            s = current.element;
        while(current.next !== head){
            current = current.next;
            s += ', ' + current.element;
        }
        return s.toString();
    };
    this.print = function(){
        console.log(this.toString());
    };
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,222评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,455评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,720评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,568评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,696评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,879评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,028评论 3 409
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,773评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,220评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,550评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,697评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,360评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,002评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,782评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,010评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,433评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,587评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容