第六节 单链表简单介绍和python代码实现

概念介绍:

  链表中的数据是以结点来表示的,每个结点的构成:元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置),元素就是存储数据的存储单元,指针就是连接每个结点的地址数据。

  以“结点的序列”表示线性表称作线性链表(单链表),单链表是链式存取的结构。

链接存储方法:

  链接方式存储的线性表简称为链表(Linked List)。

  链表的具体存储表示为:

    ① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点(这组存储单元既可以是连续的,也可以是不连续的)

    ② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系,在存储每个结点值的同时,还必须存储指示其后继结点的地址(或位置)信息(称

为指针(pointer)或链(link))

    链式存储是最常用的存储方式之一,它不仅可用来表示线性表,而且可用来表示各种非线性的数据结构。  

  结点结构

  ┌───┬───┐
  │data │next │
  └───┴───┘
    data域--存放结点值的数据域,next域--存放结点的直接后继的地址(位置)的指针域(链域),链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的,每个结点只有一个链域的链表称为单链表(Single Linked List)。

头指针head和终端结点
  单链表中每个结点的存储地址是存放在其前趋结点next域中,而开始结点无前趋,故应设头指针head指向开始结点。链表由头指针唯一确定,单链表可以用头指针的名字来命名。终端结点无后继,故终端结点的指针域为空,即NULL。

  1 class Node():
  2     '''节点类'''
  3     def __init__(self, elem):
  4         '''节点的两个参数,本身值elem以及指向下一个节点的地址next'''
  5         self.elem = elem
  6         self.next = None
  7 
  8 
  9 class SingLeLinkList():
 10     '''单链表'''
 11     def __init__(self, node = None):
 12         '''链表初始化指向下一个地址的值,刚开始链表为空,指向None'''
 13         self.__head = None
 14     def sing_append(self, elem):
 15         '''
 16             关键在于理解代码是如何不断的通过改变next指向,完成链表的,第一次添加元素后self.__head指向的始终是node1,但是node1中的next指向却在不断通过添加的node实例叠加改变
 17             第一次:self__head == node1,node1.next ==> None
 18             第二次:self__head == node1,node1.next ==> node2
 19             第三次:self__head == node1,node1.next ==> node2 ==> node2.next ==> node3
 20             第四次:self__head == node1,node1.next ==> node2 ==> node2.next ==> node3 ==> node3.next==> node4
 21             第五次:self__head == node1,node1.next ==> node2 ==> node2.next ==> node3 ==> node3.next==> node4 ==> node4.next==> node5
 22             ...
 23         '''
 24         node = Node(elem)
 25         if self.is_empty():
 26             self.__head = node
 27         else:
 28             cur = self.__head
 29             while cur.next != None:
 30                 # 循环体内代码,以添加第四次为例,此时形成node1.next = node2,node2.next = node3,node3.next = None
 31                 # 执行第一次循环,因为node1.next指向node2不为空,进入循环,将node1.next指向的对象即node2赋给cur,再判断因为node2.next指向node3,不为空进入循环,将node3赋值给cur,再判断因为node3.next == None 条件不成立,退出循环,此时cur指向的是node3,循环外执行node.next=node,即将node4赋值给node3.next
 32                 cur = cur.next
 33             cur.next = node
 34 
 35     def is_empty(self):
 36         '''判断链表是否为空,第一次传入数据以后self.__head将永远指向node1对象'''
 37         return self.__head == None
 38 
 39     def sing_length(self):
 40         '''链表长度'''
 41         cur = self.__head
 42         # 将第一个元素的node实例赋值给cur,
 43         count = 0
 44         while cur != None:
 45             count+=1
 46             cur = cur.next
 47         return count
 48 
 49     def sing_travel(self):
 50         '''遍历整个列表'''
 51         cur = self.__head
 52         # 即将node1对象赋值给cur
 53         while cur != None:
 54             print(cur.elem)
 55             # 如果已经添加了多个值,那么node1中的next指向便是嵌套的,通过代码cur = cur.next,将其一层层取出,直到去到最后一个对象其next属性为None时结束循环
 56             cur = cur.next
 57 
 58     def sing_add(self, item):
 59         node = Node(item)
 60         node.next = self.__head
 61         self.__head = node
 62 
 63     def sint_insert(self, pos, item):
 64         x = None
 65         cur = self.__head
 66         if pos <= 0:
 67             self.sing_add(item)
 68         elif pos >= self.sing_length():
 69             self.sing_append(item)
 70         else:
 71             for i in range(pos):
 72                 x = cur
 73                 # 取一个中间变量来存储遍历到指定位置时的self.__head.next.next....的对象,x保留的是前半部分,cur.next保留的是后半部分
 74                 cur = cur.next
 75                 if i == pos - 1:
 76                     node = Node(item)
 77                     x.next = node
 78                     node.next = cur
 79 
 80     def sing_search(self,item):
 81         cur = self.__head
 82         while cur != None:
 83             cur = cur.next
 84             if item == cur.elem:
 85                 return True
 86             return False
 87 
 88     def sing_remove(self, item):
 89         cur = self.__head
 90         x = None
 91         while cur != None:
 92             if item == cur.elem:
 93                 if cur == self.__head:
 94                     self.__head = cur.next
 95                     break
 96                 else:
 97                     x.next= cur.next
 98                     break
 99             else:
100                 x = cur
101                 cur = cur.next
102 
103 if __name__ == "__main__":
104     ll = SingLeLinkList()
105     ll.sing_append(1)
106     ll.sing_append(2)
107     # ll.sing_add(8)
108     ll.sing_append(3)
109     ll.sint_insert(-1,5)
110     ll.sing_travel()
111     print(ll.sing_search(5))
112     ll.sing_remove(3)
113     ll.sing_travel()
原文地址:https://www.cnblogs.com/kogmaw/p/12543179.html