1.题目基本信息

1.1.题目描述

你可以选择使用单链表或者双链表，设计并实现自己的链表。

单链表中的节点应该具备两个属性：val 和 next 。val 是当前节点的值，next 是指向下一个节点的指针/引用。

如果是双向链表，则还需要属性 prev 以指示链表中的上一个节点。假设链表中的所有节点下标从 0 开始。

实现 MyLinkedList 类：

• MyLinkedList() 初始化 MyLinkedList 对象。
• int get(int index) 获取链表中下标为 index 的节点的值。如果下标无效，则返回 -1 。
• void addAtHead(int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中第一个元素之前。在插入完成后，新节点会成为链表的第一个节点。
• void addAtTail(int val) 将一个值为 val 的节点追加到链表中作为链表的最后一个元素。
• void addAtIndex(int index, int val) 将一个值为 val 的节点插入到链表中下标为 index 的节点之前。如果 index 等于链表的长度，那么该节点会被追加到链表的末尾。如果 index 比长度更大，该节点将 不会插入 到链表中。
• void deleteAtIndex(int index) 如果下标有效，则删除链表中下标为 index 的节点。

1.2.题目地址

https://leetcode.cn/problems/design-linked-list/description/

2.解题方法

2.1.解题思路

双链表

2.2.解题步骤

第一步，定义节点，双链表节点结构有val、next、prev属性。

第二步，初始化链表，定义头部哑结点和尾部哑结点，并将两节点进行连接。

第三步，遍历链表index次，从head节点开始，可以获取index下标的节点，如果获取的节点为尾部哑结点，直接退出返回-1，因为超出范围了。

第四步，设计在头尾加节点，有dumbHead、dumbTail俩哑结点，这俩功能很容易就能实现。

第五步，从head开始遍历index次获取下标为index的节点，并在该节点的前面添加上新节点，如果获取到的节点为None，说明index超出范围了，不能添加，返回-1。

第六步，也是从head开始遍历index次获取需要删除的节点，然后删除，需要注意的是如果获取到的需要删除的节点是尾部哑结点，则不删除，因为此时索引超出范围了。

3.解题代码

Python代码

class LinkNode():
    def __init__(self,val,next=None,prev=None):
        self.val=val
        self.next=next
        self.prev=prev

# 双链表结构；第一步，定义节点，双链表节点结构有val、next、prev属性。第二步，初始化链表，定义头部哑结点和尾部哑结点，并将两节点进行连接。第三步，遍历链表index次，从head节点开始，可以获取index下标的节点，如果获取的节点为尾部哑结点，直接退出返回-1，因为超出范围了。第四步，设计在头尾加节点，有dumbHead、dumbTail俩哑结点，这俩功能很容易就能实现。第五步，从head开始遍历index次获取下标为index的节点，并在该节点的前面添加上新节点，如果获取到的节点为None，说明index超出范围了，不能添加，返回-1。第六步，也是从head开始遍历index次获取需要删除的节点，然后删除，需要注意的是如果获取到的需要删除的节点是尾部哑结点，则不删除，因为此时索引超出范围了。
class MyLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headDumbNode=LinkNode(None)
        self.tailDumbNode=LinkNode(None)
        self.headDumbNode.next=self.tailDumbNode
        self.tailDumbNode.prev=self.headDumbNode

    def get(self, index: int) -> int:
        node=self.headDumbNode.next
        for i in range(index):
            if node is self.tailDumbNode:
                return -1
            node=node.next
        result=node.val
        return result if result is not None else -1

    def addAtHead(self, val: int) -> None:
        node=LinkNode(val)
        node.next=self.headDumbNode.next
        node.next.prev=node
        self.headDumbNode.next=node
        node.prev=self.headDumbNode

    def addAtTail(self, val: int) -> None:
        node=LinkNode(val)
        node.prev=self.tailDumbNode.prev
        node.prev.next=node
        node.next=self.tailDumbNode
        self.tailDumbNode.prev=node

    def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
        node=self.headDumbNode.next
        for i in range(index):
            node=node.next
            if node is None:
                return
        newNode=LinkNode(val)
        newNode.prev=node.prev
        newNode.prev.next=newNode
        newNode.next=node
        node.prev=newNode

    def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
        node=self.headDumbNode.next
        for i in range(index):
            if node is self.tailDumbNode:
                return
            node=node.next
        if node is not self.tailDumbNode:
            node.next.prev=node.prev
            node.prev.next=node.next


# Your MyLinkedList object will be instantiated and called as such:
# obj = MyLinkedList()
# param_1 = obj.get(index)
# obj.addAtHead(val)
# obj.addAtTail(val)
# obj.addAtIndex(index,val)
# obj.deleteAtIndex(index)

4.执行结果