1. 链表的定义
链表是一种基础数据结构，是一种线性表，不想顺序表一样连续存储数据，而是在每一个节点（数据存储单元）里存放下一个节点的位置信息（即地址）。
1.1 单链表
表元素域elem用来存放具体的数据
链接域next用来存放于下一个节点的位置
变量p指向链表的头节点的位置，从p出发能找到表中的任意节点
节点实现：
class Node(object): #单链表节点类实现 def __init__(self,elem): self.elem = elem self.next = None
单链表的操作
- is_empty() 链表是否为空
- length() 链表长度
- travel() 遍历整个链表
- add(item) 链表头部添加元素
- append(item) 链表尾部添加元素
- insert(pos, item) 指定位置添加元素
- remove(item) 删除节点
- search(item) 查找节点是否存在
单链表的实现：
class SingleLinkList(object): #单链表类实现 def __init__(self,node=None): self.__head = node def is_empty(self): #判断链表是否为空 return self.__head == None def length(self): #链表的长度 #cur游标，用来遍历节点，count记录数量 cur = self.__head count = 0 while cur != None: count += 1 cur = cur.next #将cur后移一个节点 return count def travel(self): #遍历链表 cur = self.__head while cur != None: print(cur.elem,end=' ') cur = cur.next print('')
头部添加元素，在插入的时候，一般不先破坏原始链表的结构，而是先用新的节点指向。
插入节点前
插入节点后的状态
def add(self,item): #在链表头部添加节点 node = Node(item) node.next = self.__head self.__head = node
尾部添加元素
def append(self,item): #在链表尾部添加节点 node = Node(item) if self.is_empty(): self.__head = node else: cur = self.__head while cur.next != None: cur = cur.next cur.next = node
在指定位置添加元素
插入前节点的状态
插入后节点的状态
def insert(self,pos,item): #在链表指定位置添加节点 # pos从0开始 if pos <= 0: self.add(item) elif pos > (self.length()-1): self.append(item) else: pre = self.__head count = 0 while count < (pos-1): count += 1 pre = pre.next #当退出循环后,pre指向pos-1位置 node = Node(item) node.next = pre.next pre.next = node
删除节点
def remove(self,item): #移除节点 cur = self.__head pre = None while cur != None: if cur.elem == item: #先判断此节点是否是头节点 #头节点 if cur == self.__head: self.__head = cur.next else: pre.next = cur.next break else: pre = cur cur = cur.next
查找节点
def search(self,item): #查找节点 cur = self.__head while cur != None: if cur.elem == item: return True else: cur = cur.next return False
完整代码：
class Node(object): #单链表节点类实现 def __init__(self,elem): self.elem = elem self.next = None class SingleLinkList(object): #单链表类实现 def __init__(self,node=None): self.__head = node def is_empty(self): #判断链表是否为空 return self.__head == None def length(self): #链表的长度 #cur游标，用来遍历节点，count记录数量 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.elem,end=' ') cur = cur.next print('') def add(self,item): #在链表头部添加节点 node = Node(item) node.next = self.__head self.__head = node def append(self,item): #在链表尾部添加节点 node = Node(item) if self.is_empty(): self.__head = node else: cur = self.__head while cur.next != None: cur = cur.next cur.next = node def insert(self,pos,item): #在链表指定位置添加节点 # pos从0开始 if pos <= 0: self.add(item) elif pos > (self.length()-1): self.append(item) else: pre = self.__head count = 0 while count < (pos-1): count += 1 pre = pre.next #当退出循环后,pre指向pos-1位置 node = Node(item) node.next = pre.next pre.next = node def remove(self,item): #移除节点 cur = self.__head pre = None while cur != None: if cur.elem == item: #先判断此节点是否是头节点 #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 cur = self.__head while cur != None: if cur.elem == item: return True else: cur = cur.next return False if __name__ == '__main__': ll = SingleLinkList() print(ll.is_empty()) print(ll.length()) ll.append(1) print(ll.is_empty()) print(ll.length()) ll.append(2) ll.add(8) ll.append(3) ll.append(4) ll.append(5) ll.append(6) ll.insert(-1,9) ll.travel() ll.insert(3,100) ll.travel() ll.insert(10,200) ll.travel() ll.remove(100) ll.travel() ll.remove(9) ll.travel() ll.remove(200) ll.travel() ''' 运行结果： True 0 False 1 9 8 1 2 3 4 5 6 9 8 1 100 2 3 4 5 6 9 8 1 100 2 3 4 5 6 200 9 8 1 2 3 4 5 6 200 8 1 2 3 4 5 6 200 8 1 2 3 4 5 6 '''