动画：面试如何轻松手写链表？
作者 | 不甘平凡的码农
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
1
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。
1function Node(data){
2 this.data = data;
3 this.next = null;
4}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。
1class Node{
2 constructor(data){
3 this.data = data;
4 this.next = null;
5 }
6}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
1class Node{
2 constructor(data){
3 this.data = data;
4 this.next = null;
5 }
6}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。
1//先查找该元素
2let currentNode = this.findByValue(element);
3// 保存 3 结点的下一结点地址（4 结点的地址）
4let pre = currentNode.next2、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）
1let newNode = new Node(value);
2newNode.next = pre;3、将3 的结点地址指向新结点（5结点）
1 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）
1 let currentNode = this.head;
2 // 用来记录 3 结点的前一结点
3 let preNode = null;
4 // 遍历查找 3 结点
5 while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
6 // 3 结点的前一结点
7 preNode = currentNode;
8 // 3 结点
9 currentNode = currentNode.next;
10}让结点2的指针指向4结点，完成删除。
1preNode.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：
1/**
2 * 2019/3/23
3 * 公众号:「一个不甘平凡的码农」
4 * @author 小鹿
5 * 功能：单链表的插入、删除、查找
6 * 【插入】：插入到指定元素后方
7 * 1、查找该元素是否存在？
8 * 2、没有找到返回 -1
9 * 3、找到进行创建结点并插入链表。
10 *
11 * 【查找】：按值查找/按索引查找
12 * 1、判断当前结点是否等于null，且是否等于给定值？
13 * 2、判断是否可以找到该值？
14 * 3、没有找到返回 -1；
15 * 4、找到该值返回结点；
16 *
17 * 【删除】：按值删除
18 * 1、判断是否找到该值？
19 * 2、找到记录前结点，进行删除；
20 * 3、找不到直接返回-1；
21 */
22//定义结点
23class Node{
24 constructor(data){
25 this.data = data;
26 this.next = null;
27 }
28}
29
30//定义链表
31class LinkList{
32 constructor(){
33 //初始化头结点
34 this.head = new Node('head');
35 }
36
37 //根据 value 查找结点
38 findByValue = (value) =>{
39 let currentNode = this.head;
40 while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
41 currentNode = currentNode.next;
42 }
43 //判断该结点是否找到
44 console.log(currentNode)
45 return currentNode === null ? -1 : currentNode;
46 }
47
48 //根据 index 查找结点
49 findByIndex = (index) =>{
50 let pos = 0;
51 let currentNode = this.head;
52 while(currentNode !== null && pos !== index){
53 currentNode = currentNode.next;
54 pos++;
55 }
56 //判断是否找到该索引
57 console.log(currentNode)
58 return currentNode === null ? -1 : currentNode;
59 }
60
61 //插入元素(指定元素向后插入)
62 insert = (value,element) =>{
63 //先查找该元素
64 let currentNode = this.findByValue(element);
65 //如果没有找到
66 if(currentNode == -1){
67 console.log("未找到插入位置!")
68 return;
69 }
70 let newNode = new Node(value);
71 newNode.next = currentNode.next;
72 currentNode.next = newNode;
73 }
74
75 //根据值删除结点
76 delete = (value) =>{
77 let currentNode = this.head;
78 let preNode = null;
79 while(currentNode !== null && currentNode.data !== value){
80 preNode = currentNode;
81 currentNode = currentNode.next;
82 }
83 if(currentNode == null) return -1;
84 preNode.next = currentNode.next;
85 }
86
87 //遍历所有结点
88 print = () =>{
89 let currentNode = this.head
90 //如果结点不为空
91 while(currentNode !== null){
92 console.log(currentNode.data)
93 currentNode = currentNode.next;
94 }
95 }
96}
97
98//测试
99const list = new LinkList()
100list.insert('xiao','head');
101list.insert('lu','xiao');
102list.insert('ni','head');
103list.insert('hellow','head');
104list.print()
105console.log('-------------删除元素------------')
106list.delete('ni')
107list.delete('xiao')
108list.print()
109console.log('-------------按值查找------------')
110list.findByValue('lu')
111console.log('-------------按索引查找------------')
112list.print()5
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。
腾讯云开发者
