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*度小。链表从堆中分配空间, *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
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
"""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
|
1
2
3
4
5
6
7
|
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）
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
|
"""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
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
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
|
1
2
3
4
5
6
7
|
"""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
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
"""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.nex–>next_node即可
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
"""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.nex–>pre_node 递归实现即可，然后让tail赋值为head
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
"""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
|
1
2
3
4
|
"""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！
原文链接：http://blog.csdn.net/qq490691606/article/details/49945287