怎么用js封装一个单向链表

好的，用户想了解如何用JavaScript封装一个单向链表。我需要先回忆单向链表的基本结构和操作。单向链表由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。然后，链表类需要实现插入、删除、查找等方法。
首先，我应该定义节点类，每个节点有value和next属性。接下来是链表类，需要有头节点指针，可能还需要记录长度。然后考虑方法，比如append在末尾添加，prepend在头部添加，insert在指定位置插入，remove删除节点，还有查找和反转等方法。
插入和删除需要考虑边界情况，比如头部和尾部的处理。比如，删除头节点时，需要将头节点指向下一个节点。插入到指定位置时，要找到前一个节点，调整指针。
反转链表是一个常见的操作，可以用迭代或递归的方法。这里可能用迭代更直观，维护前一个、当前和下一个节点，逐个反转指针。
然后，考虑测试这些方法。比如创建链表实例，添加节点，插入，删除，反转，然后输出结果是否正确。
需要注意的是，JS中没有指针，所以用对象的引用来模拟指针。另外，要处理索引越界的情况，比如插入或删除时位置是否有效。
可能用户对链表的概念不是很熟悉，所以步骤要详细，代码示例要清晰，并解释每个方法的作用和实现逻辑。还要说明每个方法的时间复杂度，比如插入删除在头部是O(1)，其他位置需要遍历是O(n)。
最后，总结单向链表的优缺点，比如插入删除比数组高效，但查找需要遍历。可能用户实际应用场景是什么？比如需要频繁插入删除，不需要随机访问的情况。好的，我将分步骤详细讲解如何用JavaScript实现单向链表，并提供可运行的代码示例：
一、节点类封装
class Node {
constructor(value) {
this.value = value; // 节点存储的值
this.next = null; // 指向下一个节点的指针（默认为null）
}
}
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二、链表类基本框架
class LinkedList {
constructor() {
this.head = null; // 链表头指针
this.length = 0; // 链表长度计数器
}
}
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三、核心方法实现

尾部追加节点
$$时间复杂度: O(n)$$

append(value) {
  const newNode = new Node(value);

  if (!this.head) {        // 空链表情况处理
    this.head = newNode;
  } else {
    let current = this.head;
    while (current.next) { // 遍历到最后一个节点
      current = current.next;
    }
    current.next = newNode;
  }
  this.length++;
}

2. 头部插入节点
$$时间复杂度: O(1)$$

prepend(value) {
const newNode = new Node(value);
newNode.next = this.head; // 新节点指向原头节点
this.head = newNode; // 更新头指针
this.length++;
}
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指定位置插入
$$时间复杂度: O(n)$$

insert(index, value) {
  if (index < 0 || index > this.length) return false;

  if (index === 0) {
    this.prepend(value);
    return true;
  }
  const newNode = new Node(value);
  let prev = this.head;
  // 找到插入位置的前驱节点
  for (let i = 0; i < index - 1; i++) {
    prev = prev.next;
  }
  newNode.next = prev.next;
  prev.next = newNode;
  this.length++;
  return true;
}

4. 删除指定位置节点
$$时间复杂度: O(n)$$

removeAt(index) {
if (index < 0 || index >= this.length) return null;

let removedNode;
if (index === 0) {
removedNode = this.head;
this.head = this.head.next;
} else {
let prev = this.head;
for (let i = 0; i < index - 1; i++) {
prev = prev.next;
}
removedNode = prev.next;
prev.next = prev.next.next;
}

this.length--;
return removedNode.value;
}
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链表反转（经典算法）
$$时间复杂度: O(n)$$

reverse() {
  let prev = null;
  let current = this.head;

  while (current) {
    const nextTemp = current.next; // 临时保存下一个节点
    current.next = prev;           // 反转指针方向
    prev = current;                // 前移prev指针
    current = nextTemp;            // 前移current指针
  }
  this.head = prev; // 更新头指针
}

四、辅助方法

1. 转换为数组（方便调试）

toArray() {
const result = [];
let current = this.head;

while (current) {
result.push(current.value);
current = current.next;
}

return result;
}
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查找元素

contains(value) {
  let current = this.head;

  while (current) {
    if (current.value === value) return true;
    current = current.next;
  }
  return false;
}

五、使用示例

const list = new LinkedList();

list.append(10);
list.prepend(5);
list.insert(1, 7);
console.log(list.toArray()); // [5, 7, 10]

list.reverse();
console.log(list.toArray()); // [10, 7, 5]

list.removeAt(1);
console.log(list.toArray()); // [10, 5]
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六、应用场景说明

需要频繁在头部插入/删除操作
内存空间不连续的特殊需求
实现撤销操作（通过链表记录操作历史）
实现队列/栈等数据结构的基础

注意事项：

注意处理空链表边界条件
操作前先验证索引有效性
插入/删除后及时更新length属性
使用临时变量保存断开前的指针引用

通过这个实现，您可以掌握链表的核心操作逻辑，后续可根据需求扩展更多方法（如清空链表、获取中间节点等）。