python数据结构与算法

Posted 2021-01-23

Python中的顺序表
Python中的list和tuple两种类型采?了顺序表的实现技术，具有前?讨论的顺 序表的所有性质。
tuple是不可变类型，即不变的顺序表，因此不?持改变其内部状态的任何操 作，?其他??，则与list的性质类似。
list的基本实现技术
Python标准类型list就是?种元素个数可变的线性表，可以加?和删除元素， 并在各种操作中维持已有元素的顺序（即保序），?且还具有以下?为特 征：
基于下标（位置）的?效元素访问和更新，时间复杂度应该是O(1)；
为满?该特征，应该采?顺序表技术，表中元素保存在?块连续的存储 区中。
允许任意加?元素，?且在不断加?元素的过程中，表对象的标识（函 数id得到的值）不变。
为满?该特征，就必须能更换元素存储区，并且为保证更换存储区时list 对象的标识id不变，只能采?分离式实现技术。
在Python的官?实现中，list就是?种采?分离式技术实现的动态顺序表。这 就是为什么?list.append(x) （或 list.insert(len(list), x)，即尾部插?）?在指 定位置插?元素效率?的原因。
在Python的官?实现中，list实现采?了如下的策略：

/*  This    over-allocates  proportional    to  the list    size,   mak ing room                    *   for additional  growth.     The over-allocation is  mild,   b ut    is                  *   enough  to  give    linear-time amortized   behavior    over    a   l ong                   *   sequence    of  appends()   in  the presence    of  a   poorly-perf orming                  *   system  realloc().                  *   The growth  pattern is:     0,  4,  8,  16, 25, 35, 46, 58, 7 2,    88, ...                 */              new_allocated   =   (newsize    >>    3)  +   (newsize    <    9   ?   3   :   6);[/size][/font]
[font=微软雅黑][size=3]             /*  check   for integer overflow    */              if  (new_allocated  >    PY_SIZE_MAX -   newsize)    {                               PyErr_NoMemory();                               return  -1;             }   else    {                               new_allocated   +=  newsize;                }

链表
为什么需要链表
顺序表的构建需要预先知道数据??来申请连续的存储空间，?在进?扩充 时?需要进?数据的搬迁，所以使?起来并不是很灵活。
链表结构可以充分利?计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。
链表的定义
链表（Linked list）是?种常?的基础数据结构，是?种线性表，但是不像顺 序表?样连续存储数据，?是在每?个节点（数据存储单元）?存放下?个 节点的位置信息（即地址）。

单向链表
单向链表也叫单链表，是链表中最简单的?种形式，它的每个节点包含两个 域，?个信息域（元素域）和?个链接域。这个链接指向链表中的下?个节 点，?最后?个节点的链接域则指向?个空值。

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

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