部分图文参考于：代码随想录 - 707. 设计链表。

这道题目设计链表的五个接口：
● 获取链表第index个节点的数值
● 在链表的最前面插入一个节点
● 在链表的最后面插入一个节点
● 在链表第index个节点前面插入一个节点
● 删除链表的第index个节点
可以说这五个接口，已经覆盖了链表的常见操作，是练习链表操作非常好的一道题目。

1.题目链接

707.设计链表

2.思路

我们引入一个虚拟头结点来进行操作（dummyHead）。
1.get(index) 获取第index个结点的值。如果索引无效，返回-1。
（1）索引越界：当index<0或是index>size-1，索引无效。
（2）获取第index个结点的值：当前结点cur指向dummyHead的next，在index=0时，即获取头结点的值（cur->val）。在index为其他值时，通过while(index--){cur = cur -> next;}将当前结点cur向后移，直到移到index处，结束while循环。

2.addAtHead(val) 头部插入结点
注意插入时的顺序：
①newNode->next = dummyHead->next;
②dummyHead->next = newNode;

3.addAtTail(val) 尾部插入结点
当前结点的next结点不为空时，持续向后找最后一个结点。找到后，在当前结点后插入新结点：cur -> next = newNode;

4.addAtIndex(index,val) 第index个结点前插入结点
（1）index如果大于链表长度，不会插入结点。index小于0，在头部插入结点。index等于链表长度，则该结点将附加到链表末尾。
（2）当前结点cur指向dummyHead，使用while(index--){cur = cur->next}找到index所在位置。
（3）插入结点。newNode->next = cur->next; cur->next = newNode;

2-4需要size++。

5.deleteAtIndex(index) 删除第index个结点
（1）需要判断index是否有效，index<0或index≥size无效。
（2）通过while(index--){cur=cur->next;}找到要删除的结点。
（3）删除操作：cur->next = cur->next->next;
（4）C++需要delete释放无效结点内存。

class MyLinkedList {
public:
    // 定义链表节点结构体
    struct LinkedNode {
        int val;
        LinkedNode* next;
        LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
    };

    // 初始化链表
    MyLinkedList() {
        _dummyHead = new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点
        _size = 0;
    }

    // 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
    int get(int index) {
        if (index > (_size - 1) || index < 0) {
            return -1;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
        while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
            cur = cur->next;
        }
        return cur->val;
    }

    // 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
    void addAtHead(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        newNode->next = _dummyHead->next;
        _dummyHead->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在链表最后面添加一个节点
    void addAtTail(int val) {
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(cur->next != nullptr){
            cur = cur->next;
        }
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
    // 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
    // 如果index大于链表的长度，则返回空
    // 如果index小于0，则在头部插入节点
    void addAtIndex(int index, int val) {

        if(index > _size) return;
        if(index < 0) index = 0;        
        LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur->next;
        }
        newNode->next = cur->next;
        cur->next = newNode;
        _size++;
    }

    // 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
    void deleteAtIndex(int index) {
        if (index >= _size || index < 0) {
            return;
        }
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while(index--) {
            cur = cur ->next;
        }
        LinkedNode* tmp = cur->next;
        cur->next = cur->next->next;
        delete tmp;
        //delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存，
        //被delete后的指针tmp的值（地址）并非就是NULL，而是随机值。也就是被delete后，
        //如果不再加上一句tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针
        //如果之后的程序不小心使用了tmp，会指向难以预想的内存空间
        tmp=nullptr;
        _size--;
    }

    // 打印链表
    void printLinkedList() {
        LinkedNode* cur = _dummyHead;
        while (cur->next != nullptr) {
            cout << cur->next->val << " ";
            cur = cur->next;
        }
        cout << endl;
    }
private:
    int _size;
    LinkedNode* _dummyHead;

};

● 时间复杂度: 涉及 index 的相关操作为 O(index), 其余为 O(1)。
● 空间复杂度: O(n)。