js实现单向链表

单向链表是一种线性数据结构，其中每个元素都包含一个指向下一个元素的指针。在JavaScript中，可以通过定义节点类和链表类来实现单向链表。以下是实现单向链表的基础概念、优势、类型、应用场景以及相关代码示例：

基础概念

节点（Node）：链表的基本单元，包含数据和指向下一个节点的指针。
链表（LinkedList）：由一系列节点组成的数据结构，每个节点通过指针连接。

优势

动态大小：链表的大小可以动态增长或缩小。
插入和删除效率高：在已知位置的情况下，插入和删除操作的时间复杂度为O(1)。
内存利用率高：不需要连续的内存空间。

类型

单向链表：每个节点只有一个指向下一个节点的指针。
双向链表：每个节点有两个指针，分别指向前一个节点和后一个节点。

应用场景

实现其他数据结构：如栈、队列、符号表等。
需要频繁插入和删除操作的场景。

代码示例

以下是JavaScript实现单向链表的示例代码：

class Node {
    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
    append(data) {
        const node = new Node(data);
        if (this.head === null) {
            this.head = node;
        } else {
            let current = this.head;
            while (current.next !== null) {
                current = current.next;
            }
            current.next = node;
        }
        this.size++;
    }

    // 在指定位置插入节点
    insertAt(data, index) {
        if (index < 0 || index > this.size) {
            return console.log("Index out of bounds");
        }
        const node = new Node(data);
        if (index === 0) {
            node.next = this.head;
            this.head = node;
        } else {
            let current = this.head;
            let previous;
            let count = 0;
            while (count < index) {
                previous = current;
                current = current.next;
                count++;
            }
            node.next = current;
            previous.next = node;
        }
        this.size++;
    }

    // 删除指定位置的节点
    removeAt(index) {
        if (index < 0 || index >= this.size) {
            return console.log("Index out of bounds");
        }
        let current = this.head;
        if (index === 0) {
            this.head = current.next;
        } else {
            let previous;
            let count = 0;
            while (count < index) {
                previous = current;
                current = current.next;
                count++;
            }
            previous.next = current.next;
        }
        this.size--;
        return current.data;
    }

    // 打印链表
    printList() {
        let current = this.head;
        let str = "";
        while (current !== null) {
            str += current.data + " ";
            current = current.next;
        }
        console.log(str);
    }
}

// 示例用法
const list = new LinkedList();
list.append(10);
list.append(20);
list.append(30);
list.insertAt(15, 1);
list.printList(); // 输出: 10 15 20 30
list.removeAt(2);
list.printList(); // 输出: 10 15 30