设计并实现自己的链表，可以选择使用单链表或者双链表。

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。

示例

输入
["MyLinkedList", "addAtHead", "addAtTail", "addAtIndex", "get", "deleteAtIndex", "get"]
[[], [1], [3], [1, 2], [1], [1], [1]]
输出
[null, null, null, null, 2, null, 3]

解释 MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList(); myLinkedList.addAtHead(1); // 链表变为 [1] myLinkedList.addAtTail(3); // 链表变为 [1, 3] myLinkedList.addAtIndex(1, 2); // 链表变为 [1, 2, 3] myLinkedList.get(1); // 返回 2 myLinkedList.deleteAtIndex(1); // 链表变为 [1, 3] myLinkedList.get(1); // 返回 3

提示

0 <= index, val <= 1000
请不要使用内置的 LinkedList 库。
调用 get、addAtHead、addAtTail、addAtIndex 和 deleteAtIndex 的次数不超过 2000。

解法

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next


class MyLinkedList:

    def __init__(self):
        self.dummy_head = ListNode()
        self.size = 0

    def get(self, index: int) -> int:
        if index < 0 or index >= self.size:
            return -1
        current = self.dummy_head.next
        for _ in range(index):
            current = current.next
        return current.val

    def addAtHead(self, val: int) -> None:
        self.dummy_head.next = ListNode(val, self.dummy_head.next)
        self.size += 1

    def addAtTail(self, val: int) -> None:
        current = self.dummy_head
        while current.next:
            current = current.next
        current.next = ListNode(val)
        self.size += 1

    def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
        if index < 0 or index > self.size:
            return
        
        current = self.dummy_head
        for _ in range(index):
            current = current.next
        current.next = ListNode(val,current.next)
        self.size += 1

    def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
        if index < 0 or index >= self.size:
            return
        current = self.dummy_head
        for _ in range(index):
            current = current.next
        current.next = current.next.next
        self.size -= 1

    def __str__(self) -> str:
            """
            自定义字符串格式化输出，面向用户，展示简洁的链表元素
            """
            # 存储链表中的所有值
            node_values = []
            current = self.dummy_head.next  # 跳过虚拟头节点，从真实头节点开始遍历
            # 遍历整个链表，收集所有节点的值
            while current:
                node_values.append(str(current.val))
                current = current.next
            # 拼接成直观的格式返回
            return f"LinkedList: [{', '.join(node_values)}] (size: {self.size})"

    def __repr__(self) -> str:
        """
        自定义官方/调试字符串表示，面向开发者，提供更精确的信息
        遵循 Python 惯例，尽可能返回可用于重建对象的字符串
        """
        # 先收集所有节点值
        node_values = []
        current = self.dummy_head.next
        while current:
            node_values.append(str(current.val))
            current = current.next
        # 拼接成更贴近对象结构的格式返回
        node_str = " -> ".join(node_values) if node_values else "empty"
        return f"MyLinkedList([{', '.join(node_values)}]) <{node_str}, size: {self.size}>"

obj = MyLinkedList()
obj.addAtHead(1)
obj.addAtHead(3)
obj.addAtTail(10)
obj.addAtIndex(1,6)
obj.deleteAtIndex(2)
print(o)

707. 设计链表

707. 设计链表

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提示

解法

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