JavaScript資料結構之連結串列--設計
上一篇文章中介紹了幾種常見連結串列的含義，今天介紹下如何寫出正確的連結串列程式碼。
如何表示連結串列
我們一般設計的連結串列有兩個類。 Node 類用來表示節點， LinkedList 類提供了一些輔助方法，比如說結點的增刪改查，以及顯示列表元素等方法。 接下來看看如何用 js 程式碼表示一個連結串列。
程式碼演示：
{
var Node = function(data) {
this.data = data;
this.next = null;
};
var node1 = new Node(1);
var node2 = new Node(2);
var node3 = new Node(3);
node1.next = node2;
node2.next = node3;
console.log(node1.data);
console.log(node1.next.data);
console.log(node1.next.next.data);
}
複製程式碼
Node 類包含兩個屬性： data 用來儲存節點上的資料， next 用來儲存指向下一個節點的連結。
{
var LList = function() {
this.head = new Node('head');
this.find = find;
this.insert = insert;
this.remove = remove;
this.display = display;
}
}
複製程式碼
LList 類提供了對連結串列進行操作的方法。該類中使用一個 Node 類來儲存連結串列中的頭結點。當有新元素插入時， next 就會指向新的元素。
怎麼樣，簡單吧，你已經學會連結串列了
但，這只是基本的連結串列表示法，水還很深。
注意事項
把上一篇文章中的單鏈表圖搬過來，方便參考
重點一：理解指標或引用的含義
這裡的指標或者引用，他們的意思都是一樣的，都是儲存所指物件的記憶體地址。
將某個變數賦值給指標，實際上就是將某個變數的地址賦值給指標，或者反過來說，指標中儲存了這個變數的記憶體地址，指向了這個變數，通過指標就能找到這個變數。
看下面的偽程式碼表示什麼意思：
p -> next = q; 複製程式碼
這行程式碼就是說 p 結點中的 next 指標儲存了 q 結點的記憶體地址。
再看下面的程式碼表示什麼：
p -> next = p -> next -> next; 複製程式碼
這行程式碼表示，p 結點的 next 指標儲存了 p 結點的下下一個結點的記憶體地址。
現在應該能有所體會指標或者引用的概念了吧。
重點二：警惕指標丟失和記憶體洩露
在寫連結串列程式碼的時候，尤其是我們的指標，會不斷的改變，指來指去的。所以在寫的時候，一定注意不要弄丟了指標。
如下圖中單鏈表的插入操作
我們希望在結點 B 和相鄰的結點 C 之間插入 D 結點。假設當前指標 p 指向 B 結點。如果你將程式碼實現成下面這個樣子，就會發生指標丟失和記憶體洩露。
// 虛擬碼 p -> next = d; // 將 p 的 next 指標指向 D 結點； d -> next = p -> next // 將 D 的結點的 next 指標指向 C？ 結點。 複製程式碼
我們來分析下：p -> next 指標在完成第一步操作後，已經不再指向結點 C 了，而是指向新增加的結點 D。第二行的程式碼相當於將 D 賦值給 d->next，自己指向自己。因此，整個連結串列也就被截斷了。
所以我們新增結點時，一定要注意操作的順序，要先將結點 D 的 next 指標指向結點 C，再把結點 B 的指標指向 D，這樣才不會丟失指標。對於剛才的那段程式碼，你知道怎麼修改才是正確的了吧。
重點三：重點留意邊界條件處理
首先來回顧下剛才所說的單鏈表的插入操作。如果在 p 結點後面增加一個新的結點，只需要關注以下兩步即可。
new_node -> next = p -> next; p -> next = new_node; 複製程式碼
但是，當我們向一個空連結串列中插入第一個結點時，就需要特殊處理了。當連結串列為空時，也就是連結串列的head為空，那直接賦值即可，如下：
if(head == null) {
head = new_node;
}
複製程式碼
看一段完整的新增節點程式碼：
// 新增一個新結點tail:表示尾結點
append(data) {
const node = new Node(data);
if (!this.head) {
this.head = node;
this.tail = this.head;
} else {
this.tail.next = node;
this.tail = node;
}
}
複製程式碼
如果頭結點不存在的話，頭結點等於尾結點。如果頭結點存在的話，利用尾結點來擴充連結串列的資料，別忘了再移動 tail 成為尾結點。
再來看單鏈表結點的刪除操作。如果在p結點後刪除一個結點，只需要關注一步即可：
p -> next = p -> next -> next; 複製程式碼
但是，當連結串列中只剩一個結點head時，也需要特殊處理才可以，如下：
if(head -> next == null){
head = null;
}
複製程式碼
刪除的程式碼邏輯請檢視 github-連結串列-remove
我提供的方法比較繁瑣，當閱讀了《資料結構與演算法JavaScript描述》的時候，發現書上寫的方法特別簡潔。在此分享一下。
以下是此書中的刪除結點程式碼：
{
/*
首先根據要刪除的元素，檢查每一個結點的下一個結點中是否儲存著要刪除的資料。
如果找到，則返回該結點，即前一個結點。
*/
function findPvevious(item) {
var currNode = this.head;
while(!(currNode.next == null) && (currNode.next.element != item)) {
currNode = currNode.next;
}
return currNode;
}
// 然後找到前一個結點後，利用上文提到的單鏈表刪除操作進行刪除。
function remove(item) {
var prevNode = this.findPvevious(item);
if(!(prevNode.next == null)) {
prevNode.next = prevNode.next.next;
}
}
}
複製程式碼
所以寫連結串列程式碼時，要經常注意邊界條件是否考慮到了：
- 如果連結串列為空時，程式碼是否能正常工作？
- 如果連結串列只有一個結點時，程式碼是否能正常工作？
- 如果在處理頭結點和尾結點時，程式碼是否能正常工作？
重點四：要學會畫圖輔助思考
比如一些單鏈表的增刪改查等，指標總是不斷的改變。這個時候如果大腦思考不過來的話，可以簡單的畫個示意圖輔助一下。比如說單鏈表的增加結點操作，可以畫出增加前後的連結串列變化。
看圖寫程式碼，是不是會比較清楚指標接下來的指向呢。