python单向链表如何实现

Z时代
2024-01-10
分类：综合

美女程序员鼓励师

说明

1、每个节点包括两个域、一个信息域(元素域)和一个连接域，该链接指向链接表的下一个节点，最后一个节点的链接指向空值。

2、表要素elem用于存储具体数据。链接域next用于存管下一个节点的位置

变量P指向链表头节点（首节点）的位置，可以从P出发找到表中的任意节点。

实例

class Node(object):
    def __init__(self, elem):
        """
        :param elem: 表元素域
        next：下一结点链接域
        cursor(cur)：游标
        """
        self.elem = elem
        # 定义next指向空
        self.next = None
 
 
class SingleLinkList(object):
    """
    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一一个节点，而最后-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。
    """
 
    def __init__(self, node=None):
        self.__head = node  # node.elem node.next
 
    def is_empty(self):
        """链表是否为空   """
        return self.__head is None
 
    def length(self):
        """链表长度"""
        # cur游标，用来移动遍历节点
        cur = self.__head
        count = 0
        while cur is not None:
            count += 1
            cur = cur.next
            # count 记录数量
        return count
 
    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            print(cur.elem, end=' ')
            cur = cur.next
 
    def add(self, item):
        """链表头部添加元素：头插法"""
        node = Node(item)
        node.next = self.__head
        self.__head = node
 
    def append(self, item):
        """链表尾部添加元素:尾插法"""
        node = Node(item)
        # 下一结点链接域不为空
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            cur.next = node
 
    def insert(self, pos, item):
        """
        pos: pos从0开始
        pre:指定节点前一节点，相当于游标
        node：插入的指定节点
        指定位置添加元素
        """
        # if pos<=0 头插法
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        # elif pos>(self.length()-1) 尾插法
        elif pos > (self.length() - 1):
            self.append(item)
        # else 插入法
        else:
            pre = self.__head
            count = 0
            # 当循环退出后，pre指向pos-1
            while count < (pos - 1):
                count += 1
                pre = pre.next
            node = Node(item)
            node.next = pre.next
            pre.next = node
 
    def remove(self, item):
        """删除元素"""
        # 考虑删除头部、尾部、中间节点
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur is not None:
            if cur.elem == item:
                # 先判断是否是头节点
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                else:
                    pre.next = cur.next
                break
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next
 
    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        # 1. 创建游标
        cur = self.__head
        # 2. 遍历游标
        while cur is not None:
            # 3. cur.elem = item
            if cur.elem == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        return False
if __name__ == '__main__':
    ll = SingleLinkList()
    ll.is_empty()
    l1 = ll.length()
    print(l1)
 
    ll.append(55)
    ll.is_empty()
    l2 = ll.length()
    print(l2)
 
    ll.append(2)
    ll.add(8)
    ll.append(3)
    ll.append(4)
    ll.append(5)
    # 55 1 8 2 3 4
    ll.insert(-1, 9)  # 9 8 55 2 1 8 2345
    ll.insert(2, 100)  # 9 8 100 55 2 1 8 2345
    ll.travel()