python實現(xiàn)雙鏈表

更新時間：2022年05月25日 08:16:38 作者：我的加奈

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了python實現(xiàn)雙鏈表，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

本文實例為大家分享了python實現(xiàn)雙鏈表的具體代碼，供大家參考，具體內(nèi)容如下

實現(xiàn)雙鏈表需要注意的地方

1、如何插入元素，考慮特殊情況：頭節(jié)點位置，尾節(jié)點位置；一般情況：中間位置
2、如何刪除元素，考慮特殊情況：頭結(jié)點位置，尾節(jié)點位置；一般情況：中間位置

代碼實現(xiàn)

1.構(gòu)造節(jié)點的類和鏈表類

class Node:
? ? def __init__(self, data):
? ? ? ? self.data = data
? ? ? ? self.next = None
? ? ? ? self.previous = None


class DoubleLinkList:
? ? '''雙鏈表'''

? ? def __init__(self, node=None):
? ? ? ? self._head = node

以下方法均在鏈表類中實現(xiàn)

2. 判斷鏈表是否為空

def is_empty(self):
? ? ? ? return self._head is None

3. 輸出鏈表的長度

def length(self):
? ? ? ? count = 0
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? return count
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? ? ? while current is not None:
? ? ? ? ? ? ? ? count += 1
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? return count

4. 遍歷鏈表

def travel(self):
? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? while current is not None:
? ? ? ? ? ? print("{0}".format(current.data), end=" ")
? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? print("")

5.頭插法增加新元素

def add(self, item):
? ? ? ? node = Node(item)

? ? ? ? # 如果鏈表為空，讓頭指針指向當(dāng)前節(jié)點
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? self._head = node

? ? ? ? # 注意插入的順序，
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? node.next = self._head
? ? ? ? ? ? self._head.previous = node
? ? ? ? ? ? self._head = node

6. 尾插法增加新元素

def append(self, item):
? ? ? ? node = Node(item)

? ? ? ? # 如果鏈表為空，則直接讓頭指針指向該節(jié)點
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? self._head = node

? ? ? ? # 需要找到尾節(jié)點，然后讓尾節(jié)點的與新的節(jié)點進(jìn)行連接
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? ? ? while current.next is not None:
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? ? ? current.next = node
? ? ? ? ? ? node.previous = current

7. 查找元素是否存在鏈表中

def search(self, item):
? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? found = False
? ? ? ? while current is not None and not found:
? ? ? ? ? ? if current.data == item:
? ? ? ? ? ? ? ? found = True
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? return found

8. 在某個位置中插入元素

def insert(self, item, pos):

? ? ? ? # 特殊位置，在第一個位置的時候，頭插法
? ? ? ? if pos <= 0:
? ? ? ? ? ? self.add(item)

? ? ? ? # 在尾部的時候，使用尾插法
? ? ? ? elif pos > self.length() - 1:
? ? ? ? ? ? self.append(item)

? ? ? ? # 中間位置
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? node = Node(item)
? ? ? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? ? ? count = 0
? ? ? ? ? ? while count < pos - 1:
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? ? ? ? ? count += 1

? ? ? ? ? ? # 找到了要插入位置的前驅(qū)之后，進(jìn)行如下操作
? ? ? ? ? ? node.previous = current
? ? ? ? ? ? node.next = current.next
? ? ? ? ? ? current.next.previous = node
? ? ? ? ? ? current.next = node

?# 換一個順序也可以進(jìn)行
def insert2(self, item, pos):
? ? ? ? if pos <= 0:
? ? ? ? ? ? self.add(item)
? ? ? ? elif pos > self.length() - 1:
? ? ? ? ? ? self.append(item)
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? node = Node(item)
? ? ? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? ? ? count = 0
? ? ? ? ? ? while count < pos:
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? ? ? ? ? count += 1

? ? ? ? ? ? node.next = current
? ? ? ? ? ? node.previous = current.previous
? ? ? ? ? ? current.previous.next = node
? ? ? ? ? ? current.previous = node

9. 刪除元素

def remove(self, item):
? ? ? ? current = self._head
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? return
? ? ? ? elif current.data == item:
? ? ? ? ? ? # 第一個節(jié)點就是目標(biāo)節(jié)點，那么需要將下一個節(jié)點的前驅(qū)改為None 然后再將head指向下一個節(jié)點
? ? ? ? ? ? current.next.previous = None
? ? ? ? ? ? self._head = current.next
? ? ? ? else:

? ? ? ? ? ? # 找到要刪除的元素節(jié)點
? ? ? ? ? ? while current is not None and current.data != item:
? ? ? ? ? ? ? ? current = current.next
? ? ? ? ? ? if current is None:
? ? ? ? ? ? ? ? print("not found {0}".format(item))

? ? ? ? ? ? # 如果尾節(jié)點是目標(biāo)節(jié)點，讓前驅(qū)節(jié)點指向None
? ? ? ? ? ? elif current.next is None:
? ? ? ? ? ? ? ? current.previous.next = None

? ? ? ? ? ? # 中間位置，因為是雙鏈表，可以用前驅(qū)指針操作
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? current.previous.next = current.next
? ? ? ? ? ? ? ? current.next.previous = current.previous

# 第二種寫法
? ? def remove2(self, item):
? ? ? ? """刪除元素"""
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? return
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? cur = self._head
? ? ? ? ? ? if cur.data == item:
? ? ? ? ? ? ? ? # 如果首節(jié)點的元素即是要刪除的元素
? ? ? ? ? ? ? ? if cur.next is None:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 如果鏈表只有這一個節(jié)點
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? self._head = None
? ? ? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 將第二個節(jié)點的prev設(shè)置為None
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.next.prev = None
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 將_head指向第二個節(jié)點
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? self._head = cur.next
? ? ? ? ? ? ? ? return
? ? ? ? ? ? while cur is not None:
? ? ? ? ? ? ? ? if cur.data == item:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 將cur的前一個節(jié)點的next指向cur的后一個節(jié)點
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.prev.next = cur.next
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 將cur的后一個節(jié)點的prev指向cur的前一個節(jié)點
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.next.prev = cur.prev
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? ? ? cur = cur.next

10. 演示

my_list = DoubleLinkList()


print("add操作")
my_list.add(98)
my_list.add(99)
my_list.add(100)
my_list.travel()
print("{:#^50}".format(""))

print("append操作")
my_list.append(86)
my_list.append(85)
my_list.append(88)
my_list.travel()
print("{:#^50}".format(""))

print("insert2操作")
my_list.insert2(66, 3)
my_list.insert2(77, 0)
my_list.insert2(55, 10)
my_list.travel()
print("{:#^50}".format(""))


print("insert操作")
my_list.insert(90, 4)
my_list.insert(123, 5)
my_list.travel()
print("{:#^50}".format(""))

print("search操作")
print(my_list.search(100))
print(my_list.search(1998))
print("{:#^50}".format(""))

print("remove操作")
my_list.remove(56)
my_list.remove(123)
my_list.remove(77)
my_list.remove(55)
my_list.travel()
print("{:#^50}".format(""))

print("remove2操作")
my_list.travel()
my_list.remove2(100)
my_list.remove2(99)
my_list.remove2(98)
my_list.travel()