python實現鏈表

如何使用python實現一個鏈表？

• 1.創建節點類，生成節點對象。包含數據和下一個節點的引用
• 2.創建鏈表類，生成鏈表對象，可對鏈表進行數據操作

class Node(object):
    def __init__(self, elem,next=None):
        self.elem = elem
        self.next = next

# node1 = Node(20)
# node2 = Node(10)
# node1.next = node2 #建立關聯   node1.next的屬性依然是節點Node類型
# print('node1.next:',node2.next)
# print(node1.elem)

'''
上面定義了一個節點的類，當然也可以直接使用python的一些結構。比如通過元組（elem, None）
'''


# 下面創建單鏈表，並實現其應有的功能
class SingleLinkList(object):
    """單鏈表"""

    def __init__(self, node=None):  # 使用一個默認參數，在傳入頭結點時則接收，在沒有傳入時，就默認頭結點為空
        self.__head = node

    def is_empty(self):
        '''鏈表是否為空,返回頭節點是None'''
        return self.__head == None

    def length(self):
        '''鏈表長度'''
        # cur游標，用來移動遍歷節點
        cur = self.__head #游標就是有節點的屬性
        # count記錄數量
        count = 0
        while cur != None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        '''遍歷整個列表'''
        cur = self.__head
        while cur != None:
            print(cur.elem, end=' ')
            cur = cur.next
        print("\n")

    def add(self, item):
        '''鏈表頭部添加元素'''
        node = Node(item)
        node.next = self.__head 
        self.__head = node

    def append(self, item):
        '''鏈表尾部添加元素'''
        node = Node(item)
        # 由於特殊情況當鏈表為空時沒有next，所以在前面要做個判斷
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next != None: #便利到最后一個，吧最后一個的next指向新增的節點
                cur = cur.next
            cur.next = node

    def insert(self, pos, item):
        '''指定位置添加元素'''
        if pos <= 0:
                # 如果pos位置在0或者以前，那么都當做頭插法來做
            self.add(item)
        elif pos > self.length() - 1:
            # 如果pos位置比原鏈表長，那么都當做尾插法來做
            self.append(item)
        else:
            per = self.__head
            count = 0
            while count < pos - 1:
                count += 1
                per = per.next
            # 當循環退出后，pre指向pos-1位置
            node = Node(item)
            node.next = per.next
            per.next = node

    def remove(self, item):
        '''刪除節點'''
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur != None:
            if cur.elem == item:
                # 先判斷該節點是否是頭結點
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                else:
                    pre.next = cur.next
                break
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next

    def search(self, item):
        '''查找節點是否存在'''
        cur = self.__head
        while not cur:
            if cur.elem == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        return False


if __name__ == "__main__":

    node = Node(100)  # 先創建一個節點傳進去

    ll = SingleLinkList()
    print("判斷列表是否為空：",ll.is_empty())
    print("求列表長度：",ll.length())

    ll.append(3)
    ll.add(999)
    ll.insert(-3, 110)
    ll.insert(99, 111)
    print(ll.is_empty())
    print(ll.length())
    ll.travel()
    ll.remove(111)
    ll.travel()