前言

链表

单向链表是最普通的链表结构了，它是由多个节点组成类似链装的数据结构，样子大概如下：

链表会有一个特殊的节点叫“head”,它存放第一个节点。每个节点会包含一个元素和一个指向下一个元素的“指针（next）”;最后一个节点的next会指向“空（null,undefind）”。

在js中，虽然有“链表”概念，但是它却没有提供内置创建“链表”的构造函数，不像一些后端语言有内置的构造函数。那么在js中，想要用“链表”存储数据，只能自己手动实现一些构造函数和方法。

设计一个链表它应该包含以下这些东西：

• 链表构造函数

• 节点构造函数

• push方法（添加一个节点到链表最后）

• insert方法 （添加一个元素到指定的位置）

• removeAt方法 （删除一个指定位置的节点）

• removeItem方法（删除一个指定元素的节点）

• getElementAt方法 (获取一个指定位置的节点)

• indexOf方法（获取一个元素的节点位置）

• show方法 （展示所有链表数据）

• size方法 （链表节点个数）

• getHead方法 (获取头节点)

• isEmpty方法 （判断列表是否为空）

• 可能还有其他的，暂时没想到

需求弄明白了，接下来就一步一步的实现一个链表结构。(为了方便理解，不会对代码进行封装，虽然有比较多类似代码)

节点构造函数

一个普通的节点，只需要一个元素（element）和 一个指针（next）就行，无需其他多余的东西。

class Node {
  constructor(elememt){
    this.elememt = elememt
    this.next = undefined
  }
}

链表构造函数

链表构造函数需要一个头节点（head）和保存节点个数的count和上面的那些方法。

class LinkedList {
  constructor(){
    this.count = 0
    this.head = new Node('head')
  }
}

创建好结构后，就可以实现操作链表的方法了，现在链表的样子如下：

push方法

实现该方法前，先通过一张图了解一下它的添加逻辑。

push方法是在链表最后添加一个节点，假设，我们要添加一个“张三”，那么就要通过Node构造函数创建一个叫“张三”的节点，然后，找到该链表的最后一个节点，断开它next指向undefined的链接，并将它指向新节点（如上图）。

逻辑清楚，那么实现起来就不费力了。

push(ele){
  // 创建新节点
  let newEle = new Node(ele)
  let current = this.head
  // 找到最后的那个节点
  while(current.next !== undefined){
    current = current.next
  }
  // 改变最后一个节点的指针指向
  current.next = newEle
  // 节点个数加1
  this.count++
}

insert方法

假设，我们要在第一个（index=0）的位置添加一个叫"李四"的节点，那么我们就要找index的前一个节点，那么如上图，index的前一个节点就是head,我们要找到它并将它的next指针指向新节点，还要将新元素的指针指向index节点。

insert(ele, index){
	// 越标处理
    if(index>=0 && index <= this.count){
      // 创建新元素
      let node = new Node(ele)
      let current=this.head , pre
      
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
      	// 保存 index 的前一个节点
        pre = current
        // index的目标节点
        current =current.next
      }
      // index 的前一个节点的指针指向新节点
      pre.next = node
      // 新节点指针指向index的目标节点
      node.next = current
      // 节点加1
      this.count++
    }else{
      console.error('越标')
    }
  }

removeAt方法

假设，我们要删除第一项（index === 0）,那么就要找到它（index=0）的前一个节点，并将它的指针指向index=0下一个节点，也就是它的next,最后将删除的节点指针重置为undefined。

 removeAt(index){
 	// 越标处理
    if(index >= 0 && index < this.count){
      let current=this.head , pre
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
      	// index前一项
        pre = current
        // index项
        current =current.next
      }
      // 改变index前一项指针指向，让它跳过index项，指向到index下一项
      pre.next = current.next
      current.next = undefined
      // 节点减一
      this.count--
    }else{
      console.error('删除失败，越标')
    }
  }

removeItem方法

这方法是通过元素删除，逻辑跟上面差不多，就不上图了。

removeItem(ele){
  let current = this.head,pre
  try {
    while(current.elememt !== ele){
      pre = current
      current = current.next
    }
  } catch (error) {
    console.error('删除失败，没有该元素')
  }
  pre.next = current.next
  this.count--
}

getElementAt方法

该方法主要是通过index找到对应的节点,找到就返回该节点，没找到就返回undefined。

 getElement(index){
    if(index >= 0 && index < this.count){
      let node = this.head
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
        node = node.next        
      }
      return node
    }
    return undefined
  }

indexOf方法

该方法主要是通过元素找到下标,找到就返回下标，没找到就返回-1。

indexOf(ele){
  let current = this.head
  for (let i = 0; i < this.count; i++) {
    if(ele === current.elememt){
      return i
    }
    current = current.next
  }
  return -1
}

size、getHead、isEmpty、show方法

size方法获取节点的个数，getHead方法获取链表的头节点，isEmpty方法判断链表是否为空，show方法展示链表元素。

 size(){
    return this.count
  }

  getHead(){
    return this.head
  }

  isEmpty(){
    return this.count === 0
  }

  show(){
    if(this.count > 0){
      let current = this.head
      while(current.next !== undefined){
      	// 这里只是做了打印展示
        console.log(current.next.elememt)
        current = current.next
      }
    }
  }

测试

  let personLink = new LinkedList()
  
  personLink.push('张三')
  
  personLink.push('李四')
  
  personLink.insert('王五', 1)
  
  personLink.removeAt(1)
  
  console.log(personLink.getHead())
  
  personLink.show()
  
  personLink.removeAt(1)
  
  console.log(personLink.indexOf('王五'))

完整代码

class Node {
  constructor(elememt){
    this.elememt = elememt
    this.next = undefined
  }
}

class LinkedList {
  constructor(){
    this.count = 0
    this.head = new Node('head')
  }

  push(ele){
    let newEle = new Node(ele)
    let current = this.head
    while(current.next !== undefined){
      current = current.next
    }
    current.next = newEle
    this.count++
  }
 
  size(){
    return this.count
  }

  getHead(){
    return this.head
  }

  isEmpty(){
    return this.count === 0
  }

  show(){
    if(this.count > 0){
      let current = this.head
      while(current.next !== undefined){
        console.log(current.next.elememt)
        current = current.next
      }
    }
  }

  removeAt(index){
    if(index >= 0 && index < this.count){
      let current=this.head , pre
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
        pre = current
        current =current.next
      }
      pre.next = current.next
      current.next = undefined
      this.count--
    }else{
      console.error('删除失败，越标')
    }
  }

  removeItem(ele){
    let current = this.head,pre
    try {
      while(current.elememt !== ele){
        pre = current
        current = current.next
      }
    } catch (error) {
      console.error('删除失败，没有该元素')
    }
    pre.next = current.next
    this.count--
  }

  getElement(index){
    if(index >= 0 && index < this.count){
      let node = this.head
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
        node = node.next        
      }
      return node
    }
    return undefined
  }

  insert(ele, index){
    if(index>=0 && index <= this.count){
      let node = new Node(ele)
      let current=this.head , pre
      for (let i = 0; i <= index; i++) {
        pre = current
        current =current.next
      }
      pre.next = node
      node.next = current
      this.count++
    }else{
      console.error('越标')
    }
  }

  indexOf(ele){
    let current = this.head
    for (let i = 0; i < this.count; i++) {
      if(ele === current.elememt){
        return i
      }
      current = current.next
    }
    return -1
  }

}

let personLink = new LinkedList()
personLink.push('张三')
personLink.push('李四')
personLink.insert('王五', 1)
personLink.removeAt(1)
console.log(personLink.getHead())
personLink.show()
personLink.removeAt(1)
console.log(personLink.indexOf('王五'))