数据结构：JS封装单、双向链表

在这里我就不再介绍什么是单、双链表了，如果有不清楚定义的可以先了解再来学封装。

1.单链表

结构图：

先来看看链表常见的操作：

• append(element)：向列表尾部添加一个新的项

• insert(position, element)：向列表的特定位置插入一个新的项。

• remove(element)：从列表中移除一项。

• indexOf(element)：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。

• removeAt(position)：从列表的特定位置移除一项。

• isEmpty()：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。

• size()：返回链表包含的元素个数。与数组的length属性类似。

• toString()：由于列表项使用了Node类，就需要重写继承自JavaScript对象默认的toString方法，让其只输出元素的值。

下面分析一下比较复杂的方法：

1.append():

考虑两种情况

• 链表处于空状态
• 链表不为空，需再其它节点后面追加节点

2.insert():

考虑两种情况

• 在第一个位置插入。表示新添加的节点成为头节点，且新节点的next需指向之前的头结点。head也需指向新节点。
• 在其它位置插入。首先声明两个变量记录着两个紧紧连接的节点，通过while循环，往下面找，找到正确位置后，将新节点的next指向下一个节点，将上一个节点的next指向新节点。

3.removeAt():

考虑两种情况

• 移除第一项时：直接让head指向第二项(第一个节点没有引用指向，会被浏览器自动回收)
• 移除其它信息项：同让使用两个变量存储前后紧紧连接的节点，通过while循环找到正确位置，直接使用previous的next指向current的next即可，current将会被自动回收。

单链表封装代码：

// 封装链表的构造函数
function LinkedList() {
    // 封装一个Node类, 用于保存每个节点信息
    function Node(element) {
        this.element = element
        this.next = null
    }

    // 链表中的属性
    this.length = 0
    this.head = null

    // 1.append方法
    LinkedList.prototype.append = function (element) {
        // 1.根据新元素创建节点
        var newNode = new Node(element)

        // 2.判断原来链表是否为空
        if (this.head === null) { // 链表尾空
            this.head = newNode
        } else { // 链表不为空
            // 2.1.定义变量, 保存当前找到的节点
            var current = this.head
            while (current.next) {
                current = current.next
            }

            // 2.2.找到最后一项, 将其next赋值为node
            current.next = newNode
        }

        // 3.链表长度增加1
        this.length++
    }

    // 2.toString方法
    LinkedList.prototype.toString = function () {
        // 1.定义两个变量
        var current = this.head
        var listString = ""

        // 2.循环获取链表中所有的元素
        while (current) {
            listString += "," + current.element
            current = current.next
        }

        // 3.返回最终结果
        return listString.slice(1)
    }

    // 3.insert方法
    LinkedList.prototype.insert = function (position, element) {
        // 1.检测越界问题: 越界插入失败
        if (position < 0 || position > this.length) return false

        // 2.定义变量, 保存信息
        var newNode = new Node(element)
        var current = this.head
        var previous = null
        index = 0

        // 3.判断是否列表是否在第一个位置插入
        if (position == 0) {
            newNode.next = current
            this.head = newNode
        } else {
            while (index++ < position) {
                previous = current
                current = current.next
            }

            newNode.next = current
            previous.next = newNode
        }

        // 4.length+1
        this.length++

        return true
    }

    // 4.removeAt方法
    LinkedList.prototype.removeAt = function (position) {
        // 1.检测越界问题: 越界移除失败, 返回null
        if (position < 0 || position >= this.length) return null

        // 2.定义变量, 保存信息
        var current = this.head
        var previous = null
        var index = 0

        // 3.判断是否是移除第一项
        if (position === 0) {
            this.head = current.next
        } else {
            while (index++ < position) {
                previous = current
                current = current.next
            }

            previous.next = current.next
        }

        // 4.length-1
        this.length--

        // 5.返回移除的数据
        return current.element
    }

    // 5.indexOf方法
    LinkedList.prototype.indexOf = function (element) {
        // 1.定义变量, 保存信息
        var current = this.head
        index = 0

        // 2.找到元素所在的位置
        while (current) {
            if (current.element === element) {
                return index
            }
            index++
            current = current.next
        }

        // 3.来到这个位置, 说明没有找到, 则返回-1
        return -1
    }

    // 6.remove方法
    LinkedList.prototype.remove = function (element) {
        var index = this.indexOf(element)
        return this.removeAt(index)
    }

    // 7.isEmpty方法
    LinkedList.prototype.isEmpty = function () {
        return this.length == 0
    }

    // 8.size方法
    LinkedList.prototype.size = function () {
        return this.length
    }

    // 9.getFirst方法
    LinkedList.prototype.getFirst = function () {
        return this.head.element
    }
}

2. 双向链表

结构图：

双向链表解决了单链表只能从单方向寻找元素的缺点，但双向链表的占用的空间更大。

完整代码：

// 创建双向链表的构造函数
function DoublyLinkedList() {
    // 创建节点构造函数
    function Node(element) {
        this.element = element
        this.next = null
        this.prev = null // 新添加的
    }

    // 定义属性
    this.length = 0
    this.head = null
    this.tail = null // 新添加的

    
    // 1.在尾部添加数据
    DoublyLinkedList.prototype.append = function (element) {
        // 1.根据元素创建节点
        var newNode = new Node(element)

        // 2.判断列表是否为空列表
        if (this.head == null) {
            this.head = newNode
            this.tail = newNode
        } else {
            this.tail.next = newNode
            newNode.prev = this.tail
            this.tail = newNode
        }

        // 3.length+1
        this.length++
    }

    // 2.在任意位置插入数据
    DoublyLinkedList.prototype.insert = function (position, element) {
        // 1.判断越界的问题
        if (position < 0 || position > this.length) return false

        // 2.创建新的节点
        var newNode = new Node(element)

        // 3.判断插入的位置
        if (position === 0) { // 在第一个位置插入数据
            // 判断链表是否为空
            if (this.head == null) {
                this.head = newNode
                this.tail = newNode
            } else {
                this.head.prev = newNode
                newNode.next = this.head
                this.head = newNode
            }
        } else if (position === this.length) { 
            this.tail.next = newNode
            newNode.prev = this.tail
            this.tail = newNode
        } else { // 在中间位置插入数据
            // 定义属性
            var index = 0
            var current = this.head
            var previous = null

            // 查找正确的位置
            while (index++ < position) {
                previous = current
                current = current.next
            }

            // 交换节点的指向顺序
            newNode.next = current
            newNode.prev = previous
            current.prev = newNode
            previous.next = newNode
        }

        // 4.length+1
        this.length++

        return true
    }

    // 3.根据位置删除对应的元素
    DoublyLinkedList.prototype.removeAt = function (position) {
        // 1.判断越界的问题
        if (position < 0 || position >= this.length) return null

        // 2.判断移除的位置
        var current = this.head
        if (position === 0) {
            if (this.length == 1) {
                this.head = null
                this.tail = null
            } else {
                this.head = this.head.next
                this.head.prev = null
            }
        } else if (position === this.length -1) {
            current = this.tail
            this.tail = this.tail.prev
            this.tail.next = null
        } else {
            var index = 0
            var previous = null

            while (index++ < position) {
                previous = current
                current = current.next
            }

            previous.next = current.next
            current.next.prev = previous
        }

        // 3.length-1
        this.length--

        return current.element
    }

    // 4.根据元素获取在链表中的位置
    DoublyLinkedList.prototype.indexOf = function (element) {
        // 1.定义变量保存信息
        var current = this.head
        var index = 0

        // 2.查找正确的信息
        while (current) {
            if (current.element === element) {
                return index
            }
            index++
            current = current.next
        }

        // 3.来到这个位置, 说明没有找到, 则返回-1
        return -1
    }

    // 5.根据元素删除
    DoublyLinkedList.prototype.remove = function (element) {
        var index = this.indexOf(element)
        return this.removeAt(index)
    }

    // 6.判断是否为空
    DoublyLinkedList.prototype.isEmpty = function () {
        return this.length === 0
    }

    // 7.获取链表长度
    DoublyLinkedList.prototype.size = function () {
        return this.length
    }

    //8. 获取第一个元素
    DoublyLinkedList.prototype.getHead = function () {
        return this.head.element
    }

    // 9.获取最后一个元素
    DoublyLinkedList.prototype.getTail = function () {
        return this.tail.element
    }

    // 遍历方法的实现
    // 10.正向遍历的方法
    DoublyLinkedList.prototype.forwardString = function () {
        var current = this.head
        var forwardStr = ""

        while (current) {
            forwardStr += "," + current.element
            current = current.next
        }

        return forwardStr.slice(1)
    }

    // 11.反向遍历的方法
    DoublyLinkedList.prototype.reverseString = function () {
        var current = this.tail
        var reverseStr = ""

        while (current) {
            reverseStr += "," + current.element
            current = current.prev
        }

        return reverseStr.slice(1)
    }

    // 12.实现toString方法
    DoublyLinkedList.prototype.toString = function () {
        return this.forwardString()
    }
}

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_43334673/article/details/109243779