列表与链表

Posted 2020-10-09 细雨蓝枫

列表

关于列表的存储：

　　列表开辟的内存空间是一块连续的内存，把这个内存等分成几份(单位是字节)，他是连续存储的。
　　如果一个列表长度已满，再append添加元素的话，会在内存中重新开辟一个2倍的内存空间以存储新元素，原列表内存会被清除。

链表------->列表相对应的数据结构

　　链表是一种线性数据结构（与树形结构相对），不是进行连续存储的。
　　链表中每一个元素都是一个对象，每个对象称为一个节点，包含有数据域key和执行下一个节点的指针next。通过各个节点之间的相互连接，最终串联成一个链表。
1、存储的过程中，需要先创建节点，然后进行定义。

# 节点定义：
class Node(object):
	
　　def __init__(self,item):
	self.item = item # 数据域
	self.next = None # 指针域

n1 = Node(1)
n2 = Node(2)
n3 = Node(3)

n1.next = n2
n2.next = n3
# 通过 n1 找到n3的值
print(n1.next.next.item)

只保留头结点，执行第一个位置，剩下的都是next去指定。

2、链表遍历：(头节点的变动)

def traversal(head):
　　curNode = head # 临时指针，用于指定头节点
　　while curNode not None:
	print(curNode.item) # 打印当前节点的值
	curNode = curNode.next # 把下一节点赋给临时指针，以作为头节点	

3、链表节点的插入和删除操作(非常方便，时间复杂度低)

插入：

p = Node(5) # 要插入的值
curNode = Node(1) # 标志位
# 顺序不能乱，否则就找不到原链表中的下一个值
p.next = curNode.next # 指定插入值之后的值为标志位之后的值
curNode.next = p  # 然后再把原先的链next指向改成插入的值

删除：

curNode 代表当前值
p = curNode.next # 表示要删除的数
curNode.next = p.next # 重新指定建立链表
del p 删除数

4、建立链表（单链表）

1）头插法：是在head头节点的位置后插入数；得到的链表与原先的列表顺序是相反的。

def createLinkListF(li):
　　l = Node() # 始终指向头节点
　　for num in li:
	s = Node(num)
	s.next = l.next
	l.next = s
　　return l

2）尾插法：在链表的尾巴上插入。相当于是追加，必须时刻记住尾巴在哪儿

def createLinkListR(li):
　　l = Node()
　　r = l # r指向尾节点
　　for num in li:
	s = Node(num):
	r.next = s
	r = s # 重新指定尾节点

双链表

　　双链表中每个节点有两个指针：一个指向后面节点，一个指向前面节点。

1、节点定义：

class Node(object):
　　def __init__(self,item=None):
	self.item = item   # 记录当前值
	self.next = None   # 记录下一个值
	self.prior = None  # 记录前置的一个值

2、双链表节点的插入和删除

curNode = Node(1) # 取一数据作为标志位

1）插入：

p = Node(2) # 要插入的数
p.next = curNode.next # 指定插入数的next 是 当前数的next
curNode.next.prior = p # 指定插入数的下一个数的 前置数为当前的数值
p.prior = curNode # 插入数的前置数为 标志位
curNode.next = p # 指定，标志位的next数是当前要插入的数

2）删除：

p = curNode.next # 标志位的下一个数，要删除的数
curNode.next = p.next # 将next指向下一个数
p.next.prior = curNode# 将要删除数的下一个数的前置数改为标志位
del p # 删除当前数

3、建立双链表

尾插法：
def createLinkListR(li):
　　l = Node()
　　r = l
　　for num in li:
	s = Node(num)
	r.next = s
	s.prior = r
	r = s
　　return l,r

单链表逆置

　　循环反转单链表。在循环的方法中，使用pre指向前一个节点，cur指向当前节点，每次把cur->next指向pre即可。

# 创建节点	
class Node(object):
	
	def __init__(self,item=None,next=None):
		self.item = item # 数据域
		self.next = next # 指针域	

# 循环逆置方法
def revLinkList(link):
	
	if link is None or link.next is None:
		return link
		
	pre = link # 记录当前节点的值
	cur = link.next # 记录下一节点的值
	pre.next = None # 先将当前节点的next指向定为None
	
	while cur: # 链表中一直有值
		tmp = cur.next # 获取cur的下一个值，临时赋值给tmp
		cur.next = pre # 将cur值指向pre
		pre = cur # 重新指定
		cur = tmp
	
	return pre # 把当前值返回

#应用
link = Node(1, Node(2, Node(3, Node(4, Node(5, Node(6, Node(7, Node(8, Node(9)))))))))
r = revLinkList(link):	# 链表逆置之后，得到的head值
while r:
	print("{0}---->".format(r.item)) # 输出逆置后的当前值
	r = r.next # 获取下一个，重新赋给r，然后交给上边输出