JS数据结构与算法-链表

定义链表是由一组节点组成的集合。每个元素由一个存储元素本身的节点和一个指向下一个元素的应用（也称之为指针或链接）组成。

一个链表的结构现实中的举例说明就是火车。每节车厢是链表的元素，车厢间的连接就是指针：

来自《学习javascript数据结构与算法》

创建一个链表

定义一个LinkedList类和一个Node类

function LinkedList() {
  //定义一个Node类，element用来保存节点上的数据，next表示指向链表中下一个项的指针
  var Node = function(element) {
    this.element = element;
    this.next = null;
  }

  //用length表示列表的数量
  var length = 0;
  //head存储第一个节点的引用
  var head = null;
}

实现append方法向列表尾部添加一个新的项有两种情况：列表为空，添加的是第一个元素，列表不为空，向其追加元素。

this.append = function(element) {
    var node = new Node(element),
        current;
    if(head === null) {
      head = node;
    }else {
      current = head;
      //循环链表，直到找到最后一项
      while(current.next) {
        current = current.next;
      }
      //找到最后一项将其next赋为node，建立连接
      current.next = node;
    }
    //更新链表长度
    length++;
  };

实现removeAt方法从链表的特定位置移除一项

  this.removeAt = function(position) {
    if(position > -1 && position < length) {
      var current = head,
          previous,
          index = 0;

      //移除第一项
      if(position === 0) {
        head = current.next;
      } else {
        //循环列表，找到position位置的元素和前一个元素
        while (index++ < position) {
          previous = current;
          current = current.next;
        }
        //将previous与current的下一项链接起来：跳过current，从而移除它
        previous.next = current.next;
      }
      length--;
      return current.element;
    }else {
      return null;
    }
  };

实现insert方法向列表的特定位置插入一个新的项

  //向列表的特定位置插入一个新的项
  this.insert = function(position,element) {
    if(position >= 0 && position <= length) {
      var node = new Node(element),
          current = head,
          previous,
          index = 0;

      //如果要在0的位置插入新值，那么就要将head设为新值，并将它的下一个值设为当前值
      if(position === 0) {
        node.next = current;
        head = node;
      }else {
        //循环访问列表，找到目标位置，将目标位置上的元素用previou保存；将目标位置链接的下一个元素用current保存
        while(index++ <position) {
          previous = current;
          current = current.next;
        }
        //将新元素node的next属性设置为current
        //让previous.next指向新元素node
        node.next = current;
        previous.next = node;
      }
      length++; //更新列表长度

      return true;

    }else {
      return false;
    }
  };

实现indexOf方法，返回元素在列表中的索引。如果列表没有该元素则返回-1

this.indexOf = function(element) {
    var current = head,
        index = 0;

    //循环这个链表，如果找到就返回index
    while(current) {
      if(element === current.element) {
        return index;
      }
      index++;
      current = current.next;
    }
    return -1;
  };

实现remove方法，从链表中移除一项

this.remove = function(element) {
    //找到这个元素的索引值
    var index = this.indexOf(element);
    return this.removeAt(index);
  };

isEmpty、size、toString方法

//如果链表中不包含任何元素，返回true，如果链表长度大于0则返回false。
  this.isEmpty = function() {
    return length === 0;
  };

  //返回链表的length
  this.size = function() {
    return length;
  };
  
  //把链表中的对象转换为字符串
  this.toString = function() {
    var current = head,
        string = '';

    while(current) {
      string += current.element;
      current = current.next;
    }
    return string;
  };

全部代码

//定义一个LinkedList类
function LinkedList() {
  //定义一个Node类，element用来保存节点上的数据，next表示指向链表中下一个项的指针
  var Node = function(element) {
    this.element = element;
    this.next = null;
  }

  //用length表示列表的数量
  var length = 0;
  //head存储第一个节点的引用
  var head = null;

  //向列表尾部添加一个新的项
  this.append = function(element) {
    var node = new Node(element),
        current;
    if(head === null) {
      head = node;
    }else {
      current = head;
      //循环列表，直到找到最后一项 
      while(current.next) {
        current = current.next;
      }
      //找到最后一项将其next赋为node，建立连接
      current.next = node;
    }
  };

  //从列表的特定位置移除一项
  this.removeAt = function(position) {
    if(position > -1 && position < length) {
      var current = head,
          previous,
          index = 0;

      //移除第一项
      if(position === 0) {
        head = current.next;
      } else {
        while (index++ < position) {
          previous = current;
          current = current.next;
        }
        //将previous与current的下一项链接起来：跳过current，从而移除它
        previous.next = current.next;
      }
      length--;
      return current.element;
    }else {
      return null;
    }
  };

  //返回元素在列表中的索引。如果列表中没有该元素则返回-1
  this.indexOf = function(element) {
    var current = head,
        index = 0;

    //循环这个链表，如果找到就返回index
    while(current) {
      if(element === current.element) {
        return index;
      }
      index++;
      current = current.next;
    }
    return -1;
  };

  //从列表中移除一项
  this.remove = function(element) {
    //找到这个元素的索引值
    var index = this.indexOf(element);
    return this.removeAt(index);
  };

  //如果链表中不包含任何元素，返回true，如果链表长度大于0则返回false。
  this.isEmpty = function() {
    return length === 0;
  };

  this.size = function() {
    return length;
  };

  this.toString = function() {
    var current = head,
        string = '';

    while(current) {
      string += current.element;
      current = current.next;
    }
    return string;
  };
}

var test = new LinkedList();
test.append(1);
test.append(2);
test.append(4);
console.log(test.toString()); //"124"
console.log(test.indexOf(2)); // 1

参考学习：

《学习javascript数据结构与算法》