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python实现单向链表详解

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[开发(python) 所属分类 开发(python) | 发布者 店小二03 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

本文研究的主要是python中实现单向链表的相关内容,具体如下。

什么是链表
链表顾名思义就是~链

链表是一种动态数据结构,他的特点是用一组任意的存储单元存放数据元素。链表中每一个元素成为“结点”,每一个结点都是由数据域和指针域组成的。跟数组不同链表不用预先定义大小,而且硬件支持的话可以无限扩展。

链表与数组的不同点:
数组需要预先定义大小,无法适应数据动态地增减,数据小于定义的长度会浪费内存,数据超过预定义的长度无法插入。而链表是动态增删数据,可以随意增加。
数组适用于获取元素的操作,直接get索引即可,链表对于获取元素比较麻烦需要从头一直寻找,但是适用与增删,直接修改节点的指向即可,但是对于数组就比较麻烦了,例如[1,2,3,4]需要在下标为1的位置插入-2,则需要将[2,3,4]后移,赋值ls[1]=-2
数组从栈中分配空间, 对于程序员方便快速,但自由度小。链表从堆中分配空间, 自由度大但申请管理比较麻烦.
链表基本方法实现(Python)
1. 初始化链表
"""节点类"""
class Node(object):
def __init__(self, data):
self.data = data
self.nex = None
def __init__(self):
"""初始化链表"""
self.head = None
2. 获取链表长度
def __len__(self):
pre = self.head
length = 0
while pre:
length += 1
pre = pre.nex
return length
3. 追加节点

追加节点还是比较简单的,如果head节点不存在,则当前节点为head节点,否则的话找到尾节点,将尾节点的next指向当前节点(可以添加head和tail两个节点,就不用递归寻找尾节点了)

python实现单向链表详解
"""追加节点"""
def append(self, data):
"""
1.head 为none :head-->node
2.tail.nex-->node
:param data:
:return:
"""
node = Node(data)
if self.head is None:
self.head = node
else:
pre = self.head
while pre.nex:
pre = pre.nex
pre.nex = node
4. 获取节点

获取节点也是比较容易的,无非就是判断index值的正负

def get(self, index):
"""
:param index:
:return:
"""
index = index if index >= 0 else len(self) + index
if len(self) < index or index < 0:
return None
pre = self.head
while index:
pre = pre.nex
index -= 1
return pre
5. 设置节点

找到当前节点赋值即可

"""设置节点"""
def set(self, index, data):
node = self.get(index)
if node:
node.data = data
return node
6. 插入节点

插入节点需要找到插入节点的前一个节点pre_node(索引index的正负,前一节点不同,需要判断一下),然后将pre_node.nex指向当前节点。同时将当前节点的nex指向pre_node.nex.nex

python实现单向链表详解
"""插入节点"""
def insert(self, index, data):
"""
1.index 插入节点位置包括正负数
2.找到index-1-->pre_node的节点
3.pre_node.next-->node
node.next-->pre_node.next.next
4.head
:param index:
:param data:
:return:
"""
node = Node(data)
if abs(index + 1) > len(self):
return False
index = index if index >= 0 else len(self) + index + 1
if index == 0:
node.nex = self.head
self.head = node
else:
pre = self.get(index - 1)
if pre:
nex = pre.nex
pre.nex = node
node.nex = nex
else:
return False
return node
7. 删除节点

删除节点,也要区分一下索引的正负。找到当前节点的前一个节点pre_node和后一个节点next_node,将pre_node.nexC>next_node即可

python实现单向链表详解
"""删除某个元素"""
def delete(self, index):
f = index if index > 0 else abs(index + 1)
if len(self) <= f:
return False
pre = self.head
index = index if index >= 0 else len(self) + index
prep = None
while index:
prep = pre
pre = pre.nex
index -= 1
if not prep:
self.head = pre.nex
else:
prep.nex = pre.nex
return pre.data
8. 反转链表
反转链表的实现有多种方式,比较简单的就是生成一个新的链表--》可以用数组存储所有节点让后倒序生成新的链表
在这里用下面这种方式生产:
反转链表就是将node.nexC>pre_node 递归实现即可,然后让tail赋值为head
python实现单向链表详解
"""反转链表"""
def __reversed__(self):
"""
1.pre-->next 转变为 next-->pre
2.pre 若是head 则把 pre.nex --> None
3.tail-->self.head
:return:
"""
def reverse(pre_node, node):
if pre_node is self.head:
pre_node.nex = None
if node:
next_node = node.nex
node.nex = pre_node
return reverse(node, next_node)
else:
self.head = pre_node
return reverse(self.head, self.head.nex)
9. 清空链表

将头赋为空就好

"""清空链表"""
def clear(self):
self.head = None
总结

以上就是本文关于python实现单向链表详解的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!


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