python数据结构链表之单向链表

Posted 2020-09-29

　　单向链表

　　单向链表也叫单链表，是链表中最简单的一种形式，它的每个节点包含两个域，一个信息域（元素域）和一个链接域。这个链接指向链表中的下一个节点，而最后一个节点的链接域则指向一个空值。

• 表元素域elem用来存放具体的数据。
• 链接域next用来存放下一个节点的位置（python中的标识）
• 变量p指向链表的头节点（首节点）的位置，从p出发能找到表中的任意节点。

　　节点实现

class Node(object):
    """单链表的结点"""
    def __init__(self,item):
        # item存放数据元素
        self.item = item
        # next是下一个节点的标识
        self.next = None

　　单链表的操作

• is_empty() 链表是否为空
• length() 链表长度
• travel() 遍历整个链表
• add(item) 链表头部添加元素
• append(item) 链表尾部添加元素
• insert(pos, item) 指定位置添加元素
• remove(item) 删除节点
• search(item) 查找节点是否存在

　　单链表的实现

class SingleLinkList(object):
    """单链表"""
    def __init__(self):
        self.__head = None

    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return self.__head == None

    def length(self):
        """链表长度"""
        # cur初始时指向头节点
        cur = self.__head
        count = 0
        # 尾节点指向None，当未到达尾部时
        while cur != None:
            count += 1
            # 将cur后移一个节点
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self.__head
        while cur != None:
            print(cur.item,end = ‘ ‘)
            cur = cur.next
        print("")

　　头部添加元素

 

 

 

def add(self, item):
　　"""头部添加元素"""
　　# 先创建一个保存item值的节点
　　node = Node(item)
　　# 将新节点的链接域next指向头节点，即_head指向的位置
　　node.next = self.__head
　　# 将链表的头_head指向新节点
　　self.__head = nod

　　尾部添加元素

def append(self, item):
　　"""尾部添加元素"""
　　node = Node(item)
　　# 先判断链表是否为空，若是空链表，则将_head指向新节点
　　if self.is_empty():
　　　　self.__head = node
　　# 若不为空，则找到尾部，将尾节点的next指向新节点
　　else:
　　　　cur = self.__head
　　　　while cur.next != None:
　　　　　　cur = cur.next
　　　　cur.next = node

　　指定位置添加元素

 

def insert(self, pos, item):
　　"""指定位置添加元素"""
　　# 若指定位置pos为第一个元素之前，则执行头部插入
　　if pos <= 0:
   　　self.add(item)
　　# 若指定位置超过链表尾部，则执行尾部插入
　　elif pos > (self.length()-1):
   　　self.append(item)
　　# 找到指定位置
　　else:
　　　　node = Node(item)
　　　　count = 0
　　　　# pre用来指向指定位置pos的前一个位置pos-1，初始从头节点开始移动到指定位置
　　　　pre = self.__head
　　　　while count < (pos-1):
　　　　　　count += 1
　　　　　　pre = pre.next
　　　　# 先将新节点node的next指向插入位置的节点
　　　　node.next = pre.next
　　　　# 将插入位置的前一个节点的next指向新节点
　　　　pre.next = node

　　删除节点

 

def remove(self,item):
　　"""删除节点"""
　　cur = self.__head
　　pre = None
　　while cur != None:
　　# 找到了指定元素
　　if cur.item == item:
　　　　# 如果第一个就是删除的节点
　　　　if not pre:
　　　　　　# 将头指针指向头节点的后一个节点
　　　　　　self.__head = cur.next
　　　　else:
　　　　　　# 将删除位置前一个节点的next指向删除位置的后一个节点
　　　　　　pre.next = cur.next
　　　　　　break
　　　　else:
　　　　　　# 继续按链表后移节点
　　　　　　pre = cur
　　　　　　cur = cur.next

　　查找节点是否存在

def search(self,item):
　　"""链表查找节点是否存在，并返回True或者False"""
　　cur = self.__head
　　while cur != None:
　　　　if cur.item == item:
　　　　　　return True
　　　　　　cur = cur.next
　　　　return False