Python單向鏈表和雙向鏈表原理與用法實(shí)例詳解
本文實(shí)例講述了Python單向鏈表和雙向鏈表原理與用法。分享給大家供大家參考,具體如下:
鏈表是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),鏈表在循環(huán)遍歷的時(shí)候效率不高,但是在插入和刪除時(shí)優(yōu)勢比較大。
鏈表由一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。
單向鏈表的節(jié)點(diǎn)分為兩個(gè)部分:存儲的對象和對下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用。注意是指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
而雙向鏈表區(qū)別于單向鏈表的是它是由三個(gè)部分組成:存儲的對象、對下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用、對上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用,可以實(shí)現(xiàn)雙向遍歷。
單向列表的結(jié)構(gòu)如下圖:
head是頭節(jié)點(diǎn),tail是尾節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)由Data存儲對象和Next對下一個(gè)節(jié)點(diǎn)引用組成
下面說一下單向鏈表插入和刪除的過程。
插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn):
原理:前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Next指向當(dāng)前新節(jié)點(diǎn),新節(jié)點(diǎn)的Next指向要插入節(jié)點(diǎn)位置的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
注意:在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要考慮插入位置是頭結(jié)點(diǎn)和尾節(jié)點(diǎn)的情況。
刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn):
原理:找到要刪除節(jié)點(diǎn)的上一個(gè)節(jié)點(diǎn),直接上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Next指向刪除位置的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
注意:在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮到刪除的節(jié)點(diǎn)是否是頭節(jié)點(diǎn)或尾節(jié)點(diǎn),需要考慮到鏈表的長度。
下面附上一個(gè)用python寫的單鏈表的例子。
class Node: next = None data = None def __init__(self,nodeData): self.data = nodeData class List: head = None size = 0 def __init__(self): self.size = 0 self.head = None #遍歷鏈表 def a(self): print("avx") def printlist(self): p=self.head while(p is not None): print(p.data) p=p.next print("——————————————————————————————————————") def insertlink(self, a, newdata): newnode = Node(newdata) if self.size == 0: print("The link is none") self.head = newnode self.size = self.size+1 else: p = self.head while(p is not None )and (p.data != a): p = p.next if p.next is None: p.next = newnode self.size = self.size + 1 else: newnode.next = p.next p.next = newnode self.size = self.size + 1 #刪除鏈表中的節(jié)點(diǎn) def deldata(self,a): if self.size == 0: print("The link is none") elif self.size ==1: self.head = None self.size = self.size -1 else: p = self.head while(p is not None )and (p.data != a): q = p p = p.next if p is None: print("Can't find a") elif p == self.head: self.head = p.next elif p.data ==a and p.next is not None: q.next = q.next.next self.size = self.size - 1 else: q.next = None self.size = self.size - 1 #修改鏈表中的指定節(jié)點(diǎn) def updatelink(self,a,b): p = self.head print(p.data) while(p is not None ) and (p.data!=a): p = p.next if p is None: print("Can't find a") else: p.data = b if __name__=="__main__": p = List() p.insertlink(1,1) p.insertlink(1,2) p.insertlink(1,3) p.insertlink(1,4) print("_________________________---insertlink") p.printlist() print("_________________________--chalink") p.updatelink(2,5) p.printlist() print("___________________________-----dellink") p.deldata(5) p.printlist()
運(yùn)行結(jié)果:
The link is none
_________________________---insertlink
1
4
3
2
——————————————————————————————————————
_________________________--chalink
1
1
4
3
5
——————————————————————————————————————
___________________________-----dellink
1
4
3
——————————————————————————————————————
雙向鏈表的結(jié)構(gòu)如下圖:
head是頭節(jié)點(diǎn),tail是尾節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)由Data存儲對象,Next對下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用和Pre對上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用組成??梢詫?shí)現(xiàn)雙向的遍歷
下面說一下雙向鏈表的插入和刪除
插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn):
原理:
找到要插入的節(jié)點(diǎn)位置,新節(jié)點(diǎn)的Next指向插入位置的下一個(gè)節(jié)點(diǎn),插入位置的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Pre指向新節(jié)點(diǎn)。
插入位置節(jié)點(diǎn)的左側(cè)Next指向新節(jié)點(diǎn),新節(jié)點(diǎn)的Pre指向左側(cè)的節(jié)點(diǎn)。
刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn):
說明:
找到要刪除的節(jié)點(diǎn)的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)
直接把上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Next指向要刪除節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)
并把要刪除節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的Pre指向要上出節(jié)點(diǎn)的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)即可
雙向鏈表的代碼:
class Node(): data = None nextnode = None prenode = None def __init__(self, data): self.data = data class PersonChan(): size = 0 head = None tail = None def __init__(self): self.head = None self.tail = None self.size = 0 #增加節(jié)點(diǎn) def add_node(self, a): newnode = Node(a) if(self.head == None): self.head = newnode self.head.prenode = None self.tail = newnode self.tail.prenode = None self.tail.nextnode = None self.size = self.size+1 else: temp = self.head while temp.nextnode is not None:#返回尾節(jié)點(diǎn)tail temp = temp.nextnode temp.nextnode = newnode self.tail = newnode self.tail.prenode = temp self.tail.nextnode = None self.size = self.size+1 #在查找到的a后面增加節(jié)點(diǎn) def ins_node(self,a,b): newnode = Node(b) if self.head ==None: self.head = newnode self.tail = newnode print("Insert success:",newnode.data) self.size = self.size +1 else: temp = self.head while(temp is not None)&(temp.data != a): temp = temp.nextnode if temp.nextnode == None: temp.nextnode = newnode self.tail = newnode self.tail.prenode = temp self.tail.nextnode = None temp = None print("Insert success:",newnode.data) self.size = self.size+1 else: newnode.prenode = temp newnode.nextnode = temp.nextnode temp.nextnode = newnode print("Insert success:",newnode.data) self.size = self.size+1 #刪除節(jié)點(diǎn) def del_node(self,a): if self.head == None: pass elif self.head.data == a: if self.size ==1: self.head = None self.tail = None self.size = self.size-1 else: self.head = self.head.nextnode self.size = self.size -1 else: temp = self.head.nextnode while (temp is not None) and (temp.data != a): temp = temp.nextnode p = temp.prenode if temp != None: if temp.nextnode == None: self.tail = p self.tail.nextnod = None else: p.nextnode = temp.nextnode temp = None self.size = self.size -1 print("Delete is success:",a) def listall(self):#正序排列 if self.size == 0: print("No data in the list") else: temp = self.head while(temp is not None): print(temp.data) temp = temp.nextnode def lista(self):#倒序排列 if self.size == 0: print("No data in the list") temp = self.tail while(temp is not None): print(temp.data) temp = temp.prenode if __name__ == '__main__': link = PersonChan() link.add_node(1) link.add_node(2) link.add_node(3) link.add_node(4) link.listall() print("The list's size is:",link.size) link.lista()
運(yùn)行結(jié)果:
1
2
3
4
("The list's size is:", 4)
4
3
2
1
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