Python實現單鏈表數據的添加、刪除、插入操作

鏈表的定義：

　　鏈表(linked list)是由一組被稱為結點的數據元素組成的數據結構，每個結點都包含結點本身的信息和指向下一個結點的地址。由於每個結點都包含了可以鏈接起來的地址信息，所以用一個變量就能夠訪問整個結點序列。也就是說，結點包含兩部分信息：一部分用於存儲數據元素的值，稱為信息域；另一部分用於存儲下一個數據元素地址的指針，稱為指針域。鏈表中的第一個結點的地址存儲在一個單獨的結點中，稱為頭結點或首結點。鏈表中的最后一個結點沒有后繼元素，其指針域為空。　

 

當一個序列中只含有指向它的后繼結點的鏈接時，就稱該鏈表為單鏈表。

 

單鏈表的結構示意圖如下：

 

 

 

 

 代碼如下：

#結點定義
class Node(object):
    def __init__(self,val,p=0):
        self.data = val
        self.next = p

#鏈表操作
class LinkList(object):
    #定義頭結點
    def __init__(self):
        self.head = 0

    def __getitem__(self, key):

        if self.is_empty():
            print('鏈表為空！')
            return

        elif key <0  or key > self.getlength():
            print('鍵入值錯誤！')
            return

        else:
            return self.getitem(key)



    def __setitem__(self, key, value):

        if self.is_empty():
            print('鏈表為空！')
            return

        elif key <0  or key > self.getlength():
            print('鍵入值錯誤！')
            return

        else:
            self.delete(key)
            return self.insert(key)

    #初始化鏈表
    def initlist(self,data):

        self.head = Node(data[0])

        p = self.head

        for i in data[1:]:
            node = Node(i)
            p.next = node
            p = p.next

    #獲取鏈表長度
    def getlength(self):

        p =  self.head
        length = 0
        while p!=0:
            length+=1
            p = p.next

        return length

    #判斷鏈表是否為空
    def is_empty(self):

        if self.getlength() ==0:
            return True
        else:
            return False


    def clear(self):

        self.head = 0

    #單鏈表添加操作，在尾部添加結點
    def append(self,item):
        #q為待添加的結點
        q = Node(item)
        if self.head ==0:
            self.head = q
        else:
            p = self.head
            while p.next!=0:
                p = p.next
            p.next = q

    #獲取結點數據域的值
    def getitem(self,index):

        if self.is_empty():
            print('鏈表為空！')
            return
        j = 0
        p = self.head

        while p.next!=0 and j <index:
            p = p.next
            j+=1

        if j ==index:
            return p.data

        else:
            print('對象不存在！')

    #鏈表數據插入操作        
    def insert(self,index,item):

        if self.is_empty() or index<0 or index >self.getlength():
            print('鏈表為空！')
            return

        if index ==0:
            q = Node(item,self.head)
            self.head = q

        p = self.head
        post  = self.head
        j = 0
        while p.next!=0 and j<index:
            post = p
            p = p.next
            j+=1

        if index ==j:
            q = Node(item,p)
            post.next = q
            q.next = p

    #鏈表數據刪除操作
    def delete(self,index):

        if self.is_empty() or index<0 or index >self.getlength():
            print('鏈表為空！')
            return

        if index ==0:
            q = Node(item,self.head)
            self.head = q

        p = self.head
        post  = self.head
        j = 0
        while p.next!=0 and j<index:
            post = p
            p = p.next
            j+=1

        if index ==j:
            post.next = p.next


    def index(self,value):
        if self.is_empty():
            print('鏈表為空！')
            return

        p = self.head
        i = 0
        while p.next!=0 and not p.data ==value:
            p = p.next
            i+=1

        if p.data == value:
            return i
        else:
            return -1


link = LinkList()
link.initlist([1,2,3,4,5])
print(link.getitem(4))
link.append(6)
print(link.getitem(5))

link.insert(4,40)
print(link.getitem(3))
print(link.getitem(4))
print(link.getitem(5))

link.delete(5)
print(link.getitem(5))

link.index(5)

 

運行結果：

 

 

 

參考資料：

https://www.cnblogs.com/yupeng/p/3413763.html