基础数据结构：【动画】如何轻松手写链表？
写在前边
对于数组的学习呢，在前端中，最重要的就是数组的一些方法的使用，数组的截取、查找、反转等常用的方法；除此之外，数组另一个稍微难点就是算法题。上一周我又拿起《剑指offer》把关于数组的算法题刷了一遍，又总结了很多的做题技巧和有关数组的解题思路，后期会分享。
那对于链表呢，我们在项目中用到的不如数组频繁，但是面试是个重点，为什么面试官喜欢考我们链表呢？想必大家对这个问题很感兴趣，因为链表灵活、涉及到的边界条件多，又加上很多细节点，对应聘者是一个考验。
不料，暑假参加的第一个公司的就让我手写一个双向链表，并完成插入数据和删除数据的操作。当时我很蒙蔽，懵逼的不是思路，而是手写，虽然写出来了，但是很多边界条件和代码规范自我感觉不好，所以有了这些细心的总结。那么今天的主题就是徒手写链表，应聘者该如何下手？
我们通常写链表准备应聘的时候，通常背加上理解，但是过了几天又让你写。就会陌生了，虽然有点思路。还是模模糊糊，小鹿也有这个记性的“毛病”，“有毛病”就要治，怎么治？我们必须在脑海里形成一套可行的步骤和方法，在遇到手写就不用手忙脚乱，而是稳稳当当，从头到尾写出一个漂亮的链表结构及操作。
思维导图
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熟悉结构
首先我们要知道链表的结构以及每个节点的结构，这是我们手写链表的第一步，也是学习链表的第一步。我们知道，每个链表时这样表示的：
那每个节点结构是由数据域和指针域组成，数据域是存放数据的，而指针域存放下一结点的地址。
我们可以通过数据域访问到我们要的数据，而通过指针域访问到当前结点以后的结点，那么将这些结点串起来，就是一个链表。
那么用代码怎么来表示呢？
我们通常会用到函数，我们如果将一个函数抽象成一个结点，那么我们给函数添加两个属性，一个属性是存放数据的属性data，另一个属性是存放指向下一个结点的指针属性next。
你可能会问，如果我们有成千上万个结点，要定义成千上万个函数？有一个函数叫做构造函数，想必大家都听说过，声明一个构造函数就可以创造出成千上万个结点实例。
function Node(data){
this.data = data;
this.next = null;
}还有一个方法就是使用类的概念，在JavaScript中，类的概念在ES6才出现，使用 Class 来声明一个类，我们可以为类添加两个属性，同上，一样可以创造出多个结点实例。
class Node{
constructor(data){
this.data = data;
this.next = null;
}
}2
理清思路
如果你把链表的结构搞得明明白白了，恭喜你，成功的进入第二关，但是你只超越了百分之20的人，继续加油。
既然链表的结构弄明白了，那么我们开始理思路，我们就先拿最简单的单链表开刀，我们要完成两个操作，插入数据和删除数据。
如果我想插入数据，你可能会问，往哪里插呢？有几种插入的方法？
开始想，插入到单链表的头部算一种。
然后插入到单链表的中间算一种。
插入到单链表尾部又算一种。
所有可能的情况就三种。那么删除呢？想必你也想到了，也一共三种，删除头部、删除中间部分、删除尾部。
如果你觉的现在可以写代码了，那你就错了，虽然我们的思路非常清晰，但是面试官仅仅考我们思路吗？其实这一关你只打败了百分之50%的人，最重点、最主要的是在下一个部分，边界条件。
3
边界条件
边界条件是这五个步骤最容易犯错的一部分，因为通常考虑的不全面，导致了最后的面试未通过。如果想做好这一部分，也不难，跟着小鹿的方法走。
3.1 输入边界
首先我们先考虑用户输入的参数，比如传入一个链表，我们首先要判断链表是否为空，如果为空我们就不能让它执行下边的程序。再比如插入一个结点到指定结点的后边，那么你也要判断输入的结点是否为空，而且还要判断该结点是否存在该链表中。对于这些输入值的判断，小鹿给他同一起个名字叫做输入边界。
3.2 特殊边界
特殊边界考虑到一些特殊情况，比如插入数据，我们插入数据一般考虑到插入尾部，但是突然面试官插入到头部，插入尾部的代码并不适用于插入到头部，所以呢需要考虑这种情况，删除节点也是同样思考。其实特殊边界最主要考虑到一些逻辑上的特殊情况，考察应聘者的考虑的是否全面。小鹿给他起个名字叫做特殊边界。
4
手写代码
4.1 定义结点
class Node{
constructor(data){
this.data = data;
this.next = null;
}
}4.2 增加结点
咱们就以单链表中部添加数据为例子，分解成每个步骤，每个步骤对应代码如下：
1、保存临时地址（4结点的地址）,需要进行遍历查找到3结点，也就是下列代码的currentNode 结点。
//先查找该元素
let currentNode = this.findByValue(element);
// 保存 3 结点的下一结点地址（4 结点的地址）
let pre = currentNode.next
2、创建新结点，将新结点（5结点）的指针指向下一结点指针（4结点地址，已经在上一步骤保存下来了）
let newNode = new Node(value);
newNode.next = pre;
3、将3 的结点地址指向新结点（5结点）
currentNode.next = newNode;
以上步骤分析完毕，剩下的两个在头部插入和在尾部插入同样的分析方式，将这两个作为练习题，课下自己试一试这个步骤。
4.3 删除节点
删除节点也分为三种，头部、中部、尾部，咱们就删除中间结点为例进行删除，我们详细看步骤操作。
我们先看删除的全部动画，然后再分步拆分。
断开3结点的指针（断开3结点相当于让2结点直接指向4结点）
let currentNode = this.head;
// 用来记录 3 结点的前一结点
let preNode = null;
// 遍历查找 3 结点
while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
// 3 结点的前一结点
preNode = currentNode;
// 3 结点
currentNode = currentNode.next;
}让结点2的指针指向4结点，完成删除。
preNode.next = currentNode.next;
剩下的删除头结点和删除尾结点同样的步骤，自己动手尝试下。
所有代码实现：
/**
* 2019/3/23
* 公众号:「一个不甘平凡的码农」
* @author 小鹿
* 功能：单链表的插入、删除、查找
* 【插入】：插入到指定元素后方
* 1、查找该元素是否存在？
* 2、没有找到返回 -1
* 3、找到进行创建结点并插入链表。
*
* 【查找】：按值查找/按索引查找
* 1、判断当前结点是否等于null，且是否等于给定值？
* 2、判断是否可以找到该值？
* 3、没有找到返回 -1；
* 4、找到该值返回结点；
*
* 【删除】：按值删除
* 1、判断是否找到该值？
* 2、找到记录前结点，进行删除；
* 3、找不到直接返回-1；
*/
//定义结点
class Node{
constructor(data){
this.data = data;
this.next = null;
}
}
//定义链表
class LinkList{
constructor(){
//初始化头结点
this.head = new Node('head');
}
//根据 value 查找结点
findByValue = (value) =>{
let currentNode = this.head;
while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
currentNode = currentNode.next;
}
//判断该结点是否找到
console.log(currentNode)
return currentNode === null ? -1 : currentNode;
}
//根据 index 查找结点
findByIndex = (index) =>{
let pos = 0;
let currentNode = this.head;
while(currentNode !== null && pos !== index){
currentNode = currentNode.next;
pos++;
}
//判断是否找到该索引
console.log(currentNode)
return currentNode === null ? -1 : currentNode;
}
//插入元素(指定元素向后插入)
insert = (value,element) =>{
//先查找该元素
let currentNode = this.findByValue(element);
//如果没有找到
if(currentNode == -1){
console.log("未找到插入位置!")
return;
}
let newNode = new Node(value);
newNode.next = currentNode.next;
currentNode.next = newNode;
}
//根据值删除结点
delete = (value) =>{
let currentNode = this.head;
let preNode = null;
while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
preNode = currentNode;
currentNode = currentNode.next;
}
if(currentNode == null) return -1;
preNode.next = currentNode.next;
}
//遍历所有结点
print = () =>{
let currentNode = this.head
//如果结点不为空
while(currentNode !== null){
console.log(currentNode.data)
currentNode = currentNode.next;
}
}
}
//测试
const list = new LinkList()
list.insert('xiao','head');
list.insert('lu','xiao');
list.insert('ni','head');
list.insert('hellow','head');
list.print()
console.log('-------------删除元素------------')
list.delete('ni')
list.delete('xiao')
list.print()
console.log('-------------按值查找------------')
list.findByValue('lu')
console.log('-------------按索引查找------------')
list.print()
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测试用例
其实这里的测试用例主要用于判断我们写的程序到底对不对，我们一般都会输入一个自己认为的情况进行测试，这是错误的做法。程序最容易出错的还是边界情况考虑不全面导致的，所以，我们为了能够测试程序的全面性，所以我们要按照以下步骤进行全面性的测试。
5.1 普通测试
普通测试就是输入一个正常的值，比如单链表中插入数据
5.2 特殊测试
特殊输入可以参照上边边界条件中的特殊边界进行测试，比如在头部插入数据，在尾部插入数据等特殊情况的测试。
5.3 输入测试
对于输入测试的内容参考上边边界条件中的输入边界，比如：输入一个空链表测试一下程序能否正常的运行。
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小结
做一个小结。今天的手写链表主要从五部分下手，从前到后依次为熟悉结构、理清思路、手写代码、测试用例。以后无论手写什么代码，有五步走，对于面试完全没有问题啦。
通过小鹿总结手写链表的方法，不用刻意去背，只要把思路理清楚，边界条件考虑全面，就不用去背，重复的练习。今天的内容就到这里了，如果觉得有帮助，转发文章让更多人看到是对小鹿最大的支持，非常感谢。