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js 实现链表

2026-04-03 19:23:49JavaScript

链表的基本概念

链表是一种线性数据结构，由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。与数组不同，链表在内存中是非连续存储的，插入和删除操作更高效，但随机访问效率较低。

链表的实现

在 JavaScript 中，链表可以通过对象和类来实现。以下是一个完整的链表实现示例：

class ListNode {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
}

class LinkedList {
  constructor() {
    this.head = null;
    this.size = 0;
  }

  // 在链表末尾添加节点
  add(data) {
    const newNode = new ListNode(data);
    if (!this.head) {
      this.head = newNode;
    } else {
      let current = this.head;
      while (current.next) {
        current = current.next;
      }
      current.next = newNode;
    }
    this.size++;
  }

  // 在指定位置插入节点
  insertAt(data, index) {
    if (index < 0 || index > this.size) {
      return false;
    }
    const newNode = new ListNode(data);
    if (index === 0) {
      newNode.next = this.head;
      this.head = newNode;
    } else {
      let current = this.head;
      let prev = null;
      let i = 0;
      while (i < index) {
        prev = current;
        current = current.next;
        i++;
      }
      newNode.next = current;
      prev.next = newNode;
    }
    this.size++;
    return true;
  }

  // 删除指定位置的节点
  removeFrom(index) {
    if (index < 0 || index >= this.size) {
      return null;
    }
    let current = this.head;
    if (index === 0) {
      this.head = current.next;
    } else {
      let prev = null;
      let i = 0;
      while (i < index) {
        prev = current;
        current = current.next;
        i++;
      }
      prev.next = current.next;
    }
    this.size--;
    return current.data;
  }

  // 删除指定数据的节点
  removeData(data) {
    let current = this.head;
    let prev = null;
    while (current) {
      if (current.data === data) {
        if (!prev) {
          this.head = current.next;
        } else {
          prev.next = current.next;
        }
        this.size--;
        return current.data;
      }
      prev = current;
      current = current.next;
    }
    return null;
  }

  // 获取链表长度
  getSize() {
    return this.size;
  }

  // 判断链表是否为空
  isEmpty() {
    return this.size === 0;
  }

  // 打印链表
  print() {
    let current = this.head;
    let result = '';
    while (current) {
      result += current.data + ' -> ';
      current = current.next;
    }
    result += 'null';
    console.log(result);
  }
}

// 使用示例
const list = new LinkedList();
list.add(10);
list.add(20);
list.add(30);
list.insertAt(15, 1);
list.print(); // 输出: 10 -> 15 -> 20 -> 30 -> null
list.removeFrom(2);
list.print(); // 输出: 10 -> 15 -> 30 -> null

链表的常见操作

插入节点：在链表头部、尾部或任意位置插入节点。
删除节点：根据位置或数据删除节点。
查找节点：遍历链表查找特定数据。
获取长度：统计链表中的节点数量。
反转链表：将链表的节点顺序反转。

反转链表的实现

reverse() {
  let prev = null;
  let current = this.head;
  while (current) {
    const next = current.next;
    current.next = prev;
    prev = current;
    current = next;
  }
  this.head = prev;
}

// 使用示例
list.reverse();
list.print(); // 输出: 30 -> 15 -> 10 -> null