用JavaScript實現功能齊全的單連結串列

王文健發表於2019-02-07

前言

前端也要搞好資料結構哦!

用JavaScript實現了個單連結串列,通過LinkedList建構函式可例項化一個單連結串列資料結構的物件,所有的方法放到LinkedList建構函式的原型物件上,寫了暫時能想到的所有方法

GitHub原始碼地址,下載可執行

實現

  • 通過LinkedList的類建立連結串列例項,連結串列下有新增,查詢,刪除,顯示節點等方法
  • 連結串列初始預設有一個"_head"頭部節點,使用時隱藏
  • 元素/索引 新增、刪除,未找到時返回錯誤,查詢未找到時返回null或-1
  • let obj = new LinkedList()

方法介紹

查詢

  • obj.find(item)通過item元素內容查詢到該元素
  • obj.findIndex(index)通過index索引查詢到該元素
  • obj.findIndexOf(item)通過item元素內容查詢到該元素索引
  • obj.findPrev(item)通過item元素查詢上一個節點元素

新增

  • obj.insert(item,newElement)在item元素後插入新元素
  • obj.push(item)在連結串列末尾插入item元素
  • obj.insertIndex(index,newElement)在index索引處插入新元素

刪除

  • obj.remove(item)刪除item元素
  • obj.removeIndex(index)刪除index索引處節點

其他

  • obj.size()返回該連結串列的長度
  • obj.display()陣列形式返回該連結串列,便於觀察,測試
  • obj.reversal()連結串列順序反轉(遞迴)

方法程式碼

連結串列類LinkedList

      function LinkedList (...rest) {
        this._head = new Node('_head') // 連結串列頭節點
        // 如果new時有傳進值,則新增到例項中
        if (rest.length) {
          this.insert(rest[0], '_head')
          for (let i = 1; i < rest.length; i++) {
            this.insert(rest[i], rest[i - 1])
          }
        }
      }
      LinkedList.prototype.find = find
      LinkedList.prototype.findPrev = findPrev
      LinkedList.prototype.findIndex = findIndex
      LinkedList.prototype.findIndexOf = findIndexOf
      LinkedList.prototype.push = push
      LinkedList.prototype.insert = insert
      LinkedList.prototype.insertIndex = insertIndex
      LinkedList.prototype.remove = remove
      LinkedList.prototype.removeIndex = removeIndex
      LinkedList.prototype.size = size
      LinkedList.prototype.display = display
      LinkedList.prototype.reversal = reversal
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建立新節點類Node

      function Node (element) {
        this.element = element
        this.next = null
      }
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obj.find(item)

// 查詢函式,在連結串列中查詢item的位置,並把它返回,未找到返回-1
        function find (item) {
          let currNode = this._head
          while (currNode !== null && currNode.element !== item) {
            currNode = currNode.next
          }
          if (currNode !== null) {
            return currNode
          } else {
            return null
          }
        }
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obj.findIndex(index)

// 通過元素的索引返回該元素
        function findIndex (index) {
          let currNode = this._head
          let tmpIndex = 0
          while (currNode !== null) {
            // 找到該index位置,返回當前節點,出去頭結點
            if (tmpIndex === index + 1) {
              return currNode
            }
            tmpIndex += 1
            currNode = currNode.next
          }
          return null
        }
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obj.findIndexOf(item)

        function findIndexOf (item) {
          let currNode = this._head
          let tmpIndex = 0
          while (currNode.next !== null && currNode.next.element !== item) {
            tmpIndex += 1
            currNode = currNode.next
          }
          if (currNode !== null) {
            return tmpIndex
          } else {
            return -1
          }
        }
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obj.findPrev(item)

// 尋找目標節點item的上一個節點,未找到返回-1
        function findPrev (item) {
          let currNode = this._head
          while (currNode.next !== null && currNode.next.element !== item) {
            currNode = currNode.next
          }
          if (currNode.next !== item) {
            return currNode
          } else {
            return null
          }
        }
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obj.insert(item,newElement)

// 插入節點,找到要插入到的item的節點位置,把新節點插到item後面
        function insert (newElement, item) {
          let newNode = new Node(newElement)
          let currNode = this.find(item)
          if (currNode) {
            newNode.next = currNode.next
            currNode.next = newNode
          } else {
            console.error(`insert error:連結串列中不存在「${item}」節點`)
          }
        }
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obj.insertIndex(index,newElement)

// 插入節點,新節點插到index索引下
        function insertIndex (newElement, index) {
          let newNode = new Node(newElement)
          let currNode = this.findIndex(index)
          if (currNode) {
            newNode.next = currNode.next
            currNode.next = newNode
          } else {
            console.error(`insertIndex error:連結串列中不存在「${index}」索引節點`)
          }
        }
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obj.push(item)

// 在連結串列最後一位新增元素
        function push (element) {
          let newNode = new Node(element)
          let currNode = this._head
          while (currNode.next !== null) {
            currNode = currNode.next
          }
          currNode.next = newNode
        }
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obj.remove(item)

// 刪除節點,找到刪除的位置,刪除,未找到提示錯誤
        function remove (item) {
          // 找到當前和上一個節點,讓上一個節點的next指向item下一個節點
          let tmpPrev = this.findPrev(item)
          let tmpNext = this.find(item)
          if (tmpPrev && tmpNext) {
            tmpPrev.next = tmpNext.next
          } else {
            console.error(`remove error:連結串列中不存在「${item}」節點`)
          }
        }
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obj.removeIndex(index)

// 刪除某個索引下的節點
        function removeIndex (index) {
          let tmpPrev = this.findIndex(index - 1)
          let currNode = this.findIndex(index)
          if (tmpPrev && currNode) {
            tmpPrev.next = currNode.next
          } else {
            console.error(`removeIndex error:連結串列中不存在「${index}」索引節點`)
          }
        }
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obj.size()

        function size () {
          let currNode = this._head
          let tmpSize = 0
          while (currNode.next !== null) {
            tmpSize += 1
            currNode = currNode.next
          }
          return tmpSize // 不計算頭部節點
        }
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obj.reversal()

      // 連結串列反轉=>遞迴
      function reversal () {
        function reversalList (item) {
          if (item.next) {
            let tmpItem = reversalList(item.next)
            item.next = null
            tmpItem.next = item
            return item
          } else {
            obj._head.next = item
            return item
          }
        }
        reversalList(obj._head.next)
      }
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obj.display()

        function display () {
          // 連結串列展示和使用,預設頭部不存在
          let currNode = this._head.next
          let tmpArr = []
          while (currNode !== null) {
            tmpArr.push(currNode)
            currNode = currNode.next
          }
          return tmpArr
        }
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例項測試

      // 執行測試
      let obj = new LinkedList('節點0', '節點1', '節點2', '節點3', '節點4', '節點5')
      console.log('---例項物件')
      console.log(obj)
      console.log('---末尾插入元素')
      obj.push('push插入')
      console.log(obj.display())
      console.log('---元素後插入元素')
      obj.insert('元素插入', '節點2')
      console.log(obj.display())
      console.log('---索引處插入元素')
      obj.insertIndex('索引插入', 5)
      console.log(obj.display())
      console.log('---查詢元素位置')
      console.log(obj.find('節點4'))
      console.log('---移除元素')
      obj.remove('節點5')
      console.log(obj.display())
      console.log('---移除索引元素')
      obj.removeIndex(5)
      console.log(obj.display())
      console.log('---元素長度')
      console.log(obj.size())
      console.log('---索引查詢')
      console.log(obj.findIndex(2))
      console.log('---元素查詢索引')
      console.log(obj.findIndexOf('節點3'))
      console.log('---反轉連結串列')
      obj.reversal()
      console.log(obj.display())
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測試結果

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結尾

最近遇到單連結串列反轉的問題,所有加了一個單連結串列反轉的方法,用遞迴實現

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實現單連結串列反轉的幾種方法 如何用JavaScript實現一個功能齊全的單連結串列

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