python數據結構鏈表之單向鏈表

　　單向鏈表

　　單向鏈表也叫單鏈表，是鏈表中最簡單的一種形式，它的每個節點包含兩個域，一個信息域（元素域）和一個鏈接域。這個鏈接指向鏈表中的下一個節點，而最后一個節點的鏈接域則指向一個空值。

• 表元素域elem用來存放具體的數據。
• 鏈接域next用來存放下一個節點的位置（python中的標識）
• 變量p指向鏈表的頭節點（首節點）的位置，從p出發能找到表中的任意節點。

　　節點實現

class Node(object):
    """單鏈表的結點"""
    def __init__(self,item):
        # item存放數據元素
        self.item = item
        # next是下一個節點的標識
        self.next = None

　　單鏈表的操作

• is_empty() 鏈表是否為空
• length() 鏈表長度
• travel() 遍歷整個鏈表
• add(item) 鏈表頭部添加元素
• append(item) 鏈表尾部添加元素
• insert(pos, item) 指定位置添加元素
• remove(item) 刪除節點
• search(item) 查找節點是否存在

　　單鏈表的實現

class SingleLinkList(object):
    """單鏈表"""
    def __init__(self):
        self.__head = None

    def is_empty(self):
        """判斷鏈表是否為空"""
        return self.__head == None

    def length(self):
        """鏈表長度"""
        # cur初始時指向頭節點
        cur = self.__head
        count = 0
        # 尾節點指向None，當未到達尾部時
        while cur != None:
            count += 1
            # 將cur后移一個節點
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍歷鏈表"""
        cur = self.__head
        while cur != None:
            print(cur.item,end = ' ')
            cur = cur.next
        print("")

　　頭部添加元素

 

 

 

def add(self, item):
　　"""頭部添加元素"""
　　# 先創建一個保存item值的節點
　　node = Node(item)
　　# 將新節點的鏈接域next指向頭節點，即_head指向的位置
　　node.next = self.__head
　　# 將鏈表的頭_head指向新節點
　　self.__head = nod

　　尾部添加元素

def append(self, item):
　　"""尾部添加元素"""
　　node = Node(item)
　　# 先判斷鏈表是否為空，若是空鏈表，則將_head指向新節點
　　if self.is_empty():
　　　　self.__head = node
　　# 若不為空，則找到尾部，將尾節點的next指向新節點
　　else:
　　　　cur = self.__head
　　　　while cur.next != None:
　　　　　　cur = cur.next
　　　　cur.next = node

　　指定位置添加元素

 

def insert(self, pos, item):
　　"""指定位置添加元素"""
　　# 若指定位置pos為第一個元素之前，則執行頭部插入
　　if pos <= 0:
   　　self.add(item)
　　# 若指定位置超過鏈表尾部，則執行尾部插入
　　elif pos > (self.length()-1):
   　　self.append(item)
　　# 找到指定位置
　　else:
　　　　node = Node(item)
　　　　count = 0
　　　　# pre用來指向指定位置pos的前一個位置pos-1，初始從頭節點開始移動到指定位置
　　　　pre = self.__head
　　　　while count < (pos-1):
　　　　　　count += 1
　　　　　　pre = pre.next
　　　　# 先將新節點node的next指向插入位置的節點
　　　　node.next = pre.next
　　　　# 將插入位置的前一個節點的next指向新節點
　　　　pre.next = node

　　刪除節點

 

def remove(self,item):
　　"""刪除節點"""
　　cur = self.__head
　　pre = None
　　while cur != None:
　　# 找到了指定元素
　　if cur.item == item:
　　　　# 如果第一個就是刪除的節點
　　　　if not pre:
　　　　　　# 將頭指針指向頭節點的后一個節點
　　　　　　self.__head = cur.next
　　　　else:
　　　　　　# 將刪除位置前一個節點的next指向刪除位置的后一個節點
　　　　　　pre.next = cur.next
　　　　　　break
　　　　else:
　　　　　　# 繼續按鏈表后移節點
　　　　　　pre = cur
　　　　　　cur = cur.next

　　查找節點是否存在

def search(self,item):
　　"""鏈表查找節點是否存在，並返回True或者False"""
　　cur = self.__head
　　while cur != None:
　　　　if cur.item == item:
　　　　　　return True
　　　　　　cur = cur.next
　　　　return False