python数据结构与算法

Posted 2021-01-23

链表与顺序表的对?
链表失去了顺序表随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空 间开销?较?，但对存储空间的使?要相对灵活。
链表与顺序表的各种操作复杂度如下所示：

注意虽然表?看起来复杂度都是 O(n)，但是链表和顺序表在插?和删除时进 ?的是完全不同的操作。链表的主要耗时操作是遍历查找，删除和插?操作 本身的复杂度是O(1)。顺序表查找很快，主要耗时的操作是拷?覆盖。因为 除了?标元素在尾部的特殊情况，顺序表进?插?和删除时需要对操作点之 后的所有元素进?前后移位操作，只能通过拷?和覆盖的?法进?。

双向链表
?种更复杂的链表是“双向链表”或“双?链表”。每个节点有两个链接：?个指 向前?个节点，当此节点为第?个节点时，指向空值；?另?个指向下?个 节点，当此节点为最后?个节点时，指向空值。

操作
is_empty() 链表是否为空 length() 链表?度 travel() 遍历链表 add(item) 链表头部添加 append(item) 链表尾部添加 insert(pos, item) 指定位置添加 remove(item) 删除节点 search(item) 查找节点是否存在

实现

class   Node(object):               """双向链表节点"""                def __init__(self,  item):                              self.item   =   item                                self.next   =   None                                self.prev   =   None
class   DLinkList(object):              """双向链表"""              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):                               """返回链表的?度"""                               cur =   self.__head                             count   =   0                               while   cur !=  None:                                               count   +=  1                                               cur =   cur.next                                return  count
                def travel(self):                               """遍历链表"""                              cur =   self.__head                             while   cur !=  None:                                               print   cur.item,                                               cur =   cur.next                                print   ""
                def add(self,   item):                              """头部插?元素"""                                node    =   Node(item)                              if  self.is_empty():                                                #   如果是空链表，将_head指向node                                             self.__head =   node                                else:                                               #   将node的next指向_head的头节点                                               node.next   =   self.__head                                             #   将_head的头节点的prev指向node
    self.__head.prev    =   node                                                #   将_head  指向node                                              self.__head =   node
                def append(self,    item):                              """尾部插?元素"""                                node    =   Node(item)                              if  self.is_empty():                                                #   如果是空链表，将_head指向node                                             self.__head =   node                                else:                                               #   移动到链表尾部                                             cur =   self.__head                                             while   cur.next    !=  None:                                                               cur =   cur.next                                                #   将尾节点cur的next指向node                                              cur.next    =   node                                                #   将node的prev指向cur                                             node.prev   =   cur
                def search(self,    item):                              """查找元素是否存在"""                              cur =   self.__head                             while   cur !=  None:                                               if  cur.item    ==  item:                                                               return  True                                                cur =   cur.next                                return  False