python數據結構之鏈表詳解

數據結構是計算機科學必須掌握的一門學問，之前很多的教材都是用C語言實現鏈表，因為c有指針，可以很方便的控制內存，很方便就實現鏈表，其他的語言，則沒那么方便，有很多都是用模擬鏈表，不過這次，我不是用模擬鏈表來實現，因為python是動態語言，可以直接把對象賦值給新的變量。

好了，在說我用python實現前，先簡單說說鏈表吧。在我們存儲一大波數據時，我們很多時候是使用數組，但是當我們執行插入操作的時候就是非常麻煩，看下面的例子，有一堆數據1,2,3,5,6,7我們要在3和5之間插入4,如果用數組，我們會怎么做？當然是將5之后的數據往后退一位，然后再插入4,這樣非常麻煩，但是如果用鏈表，我就直接在3和5之間插入4就行，聽著就很方便。

那么鏈表的結構是怎么樣的呢？顧名思義，鏈表當然像鎖鏈一樣，由一節節節點連在一起，組成一條數據鏈。

鏈表的節點的結構如下：

data為自定義的數據，next為下一個節點的地址。

鏈表的結構為，head保存首位節點的地址：

接下來我們來用python實現鏈表

首先，定義節點類Node：

class Node:

'''

data: 節點保存的數據

_next: 保存下一個節點對象

'''

def __init__(self, data, pnext=None):

self.data = data

self._next = pnext

def __repr__(self):

'''

用來定義Node的字符輸出，

print為輸出data

'''

return str(self.data)

然后，定義鏈表類：

鏈表要包括：

屬性：

鏈表頭：head

鏈表長度：length

方法：

判斷是否為空: isEmpty()

def isEmpty(self):

return (self.length == 0

增加一個節點(在鏈表尾添加): append()

def append(self, dataOrNode):

item = None

if isinstance(dataOrNode, Node):

item = dataOrNode

else:

item = Node(dataOrNode)

if not self.head:

self.head = item

self.length += 1

else:

node = self.head

while node._next:

node = node._next

node._next = item

self.length += 1

刪除一個節點: delete()

#刪除一個節點之后記得要把鏈表長度減一

def delete(self, index):

if self.isEmpty():

print "this chain table is empty."

return

if index < 0 or index >= self.length:

print 'error: out of index'

return

#要注意刪除第一個節點的情況

#如果有空的頭節點就不用這樣

#但是我不喜歡弄頭節點

if index == 0:

self.head = self.head._next

self.length -= 1

return

#prev為保存前導節點

#node為保存當前節點

#當j與index相等時就

#相當于找到要刪除的節點

j = 0

node = self.head

prev = self.head

while node._next and j < index:

prev = node

node = node._next

j += 1

if j == index:

prev._next = node._next

self.length -= 1

修改一個節點: update()

def update(self, index, data):

if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:

print 'error: out of index'

return

j = 0

node = self.head

while node._next and j < index:

node = node._next

j += 1

if j == index:

node.data = data

查找一個節點: getItem()

def getItem(self, index):

if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:

print "error: out of index"

return

j = 0

node = self.head

while node._next and j < index:

node = node._next

j += 1

return node.data

查找一個節點的索引: getIndex()

def getIndex(self, data):

j = 0

if self.isEmpty():

print "this chain table is empty"

return

node = self.head

while node:

if node.data == data:

return j

node = node._next

j += 1

if j == self.length:

print "%s not found" % str(data)

return

插入一個節點: insert()

def insert(self, index, dataOrNode):

if self.isEmpty():

print "this chain tabale is empty"

return

if index < 0 or index >= self.length:

print "error: out of index"

return

item = None

if isinstance(dataOrNode, Node):

item = dataOrNode

else:

item = Node(dataOrNode)

if index == 0:

item._next = self.head

self.head = item

self.length += 1

return

j = 0

node = self.head

prev = self.head

while node._next and j < index:

prev = node

node = node._next

j += 1

if j == index:

item._next = node

prev._next = item

self.length += 1

清空鏈表: clear()

def clear(self):

self.head = None

self.length = 0

以上就是鏈表類的要實現的方法。

執行的結果：

接下來是完整代碼：# -*- coding:utf8 -*-

#/usr/bin/env python

class Node(object):

def __init__(self, data, pnext = None):

self.data = data

self._next = pnext

def __repr__(self):

return str(self.data)

class ChainTable(object):

def __init__(self):

self.head = None

self.length = 0

def isEmpty(self):

return (self.length == 0)

def append(self, dataOrNode):

item = None

if isinstance(dataOrNode, Node):

item = dataOrNode

else:

item = Node(dataOrNode)

if not self.head:

self.head = item

self.length += 1

else:

node = self.head

while node._next:

node = node._next

node._next = item

self.length += 1

def delete(self, index):

if self.isEmpty():

print "this chain table is empty."

return

if index < 0 or index >= self.length:

print 'error: out of index'

return

if index == 0:

self.head = self.head._next

self.length -= 1

return

j = 0

node = self.head

prev = self.head

while node._next and j < index:

prev = node

node = node._next

j += 1

if j == index:

prev._next = node._next

self.length -= 1

def insert(self, index, dataOrNode):

if self.isEmpty():

print "this chain tabale is empty"

return

if index < 0 or index >= self.length:

print "error: out of index"

return

item = None

if isinstance(dataOrNode, Node):

item = dataOrNode

else:

item = Node(dataOrNode)

if index == 0:

item._next = self.head

self.head = item

self.length += 1

return

j = 0

node = self.head

prev = self.head

while node._next and j < index:

prev = node

node = node._next

j += 1

if j == index:

item._next = node

prev._next = item

self.length += 1

def update(self, index, data):

if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:

print 'error: out of index'

return

j = 0

node = self.head

while node._next and j < index:

node = node._next

j += 1

if j == index:

node.data = data

def getItem(self, index):

if self.isEmpty() or index < 0 or index >= self.length:

print "error: out of index"

return

j = 0

node = self.head

while node._next and j < index:

node = node._next

j += 1

return node.data

def getIndex(self, data):

j = 0

if self.isEmpty():

print "this chain table is empty"

return

node = self.head

while node:

if node.data == data:

return j

node = node._next

j += 1

if j == self.length:

print "%s not found" % str(data)

return

def clear(self):

self.head = None

self.length = 0

def __repr__(self):

if self.isEmpty():

return "empty chain table"

node = self.head

nlist = ''

while node:

nlist += str(node.data) + ' '

node = node._next

return nlist

def __getitem__(self, ind):

if self.isEmpty() or ind < 0 or ind >= self.length:

print "error: out of index"

return

return self.getItem(ind)

def __setitem__(self, ind, val):

if self.isEmpty() or ind < 0 or ind >= self.length:

print "error: out of index"

return

self.update(ind, val)

def __len__(self):

return self.length

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助

完 謝謝觀看

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python链表值讲解_python数据结构之链表详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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