链表是编程中的一种常用数据结构,具有很强的灵活性。由于python中不存在有指针,这里将使用python中的引用来实现链表。

实现节点类

节点类最基本的功能包括:更新数据,查询数据,更新后继节点和查询后继节点。

#节点类
class Node(object):
#初始化,需要传入节点的数据
def __init__(self, data):
self.data = data
self.next = None
#返回节点的数据
def get_data(self):
return self.data
#更新节点的数据
def set_data(self, new_data):
self.data = new_data
#返回后继节点
def get_next(self):
return self.next
#变更后继节点
def set_next(self, new_next):
self.next = new_next

实现链表

链表的主要功能包括:节点的增加、删除和查询,返回链表的长度,返回链表是否为空等。

#链表类
class Linked_list(object):
#初始化,头结点为空
def __init__(self):
self.head = None
#添加节点,添加的新节点作为新的头结点
def add(self, data):
new_node = Node(data)
new_node.set_next() = self.head
self.head = new_node
#包含查询,传入值,返回该值在链表中是否存在
def search(self, data):
checking = self.head #从头结点开始查询
while checking != None :
if checking.get_data() == data: #查找到,返回True
return True
checking = checking.get_next() #查询下一个节点
return False #遍历到最后也未能找到,返回False
#删除节点,将第一个具有传入值的节点从链表中删除
def remove(self, data):
checking = self.head #从头结点开始查询
previous = None #记录前一个节点,头结点的前一个节点为None
while checking != None :
if checking.get_data() == data: #查找到,跳出查找循环
break
previous = checking # 更新前一个节点
checking = checking.get_next() #查询下一个节点
if previous == None:#如果头结点便是查找的节点
self.head = checking.get_next()
else: # 查找的节点不在头结点,即,存在前驱节点
previous.set_next(checking.get_next())
#判断链表是否为空
def isEmpty(self):
return self.head == None
#返回链表长度
def size(self):
count = 0
counting = self.head #从头结点开始计数
while counting != None :
count += 1
counting = counting.get_next()
return count

实现有序链表

有序链表是非常常用的链表。有序链表在实现中与普通链表的差别体现在插入节点和查询节点的操作上。

下面是一个头结点小,尾节点大的有序链表:

#有序链表类
class Ordered_linked_list(object):
#初始化,头结点为空
def __init__(self):
self.head = None
#添加节点
def add(self, data):
checking = self.head #从头结点开始查询
previous = None #记录前一个节点,头结点的前一个节点为None
while checking != None :
if checking.get_data() > data: #查找到可以插入的位置,跳出循环
break
previous = checking # 更新前一个节点
checking = checking.get_next() #查询下一个节点
new_node = Node(data) #创建新节点
if previous == None: #插入在头结点位置
new_node.set_next() = self.head
self.head = new_node
else : #插入在中间或者尾部
previous.set_next(new_node)
new_node.set_next(checking)
#包含查询,传入值,返回该值在链表中是否存在
def search(self, data):
checking = self.head #从头结点开始查询
while checking != None :
if checking.get_data() == data: #查找到,返回True
return True
elif checking.get_data() > data: #过了需要查询的值
return False
checking = checking.get_next() #查询下一个节点
return False #遍历到最后也未能找到,返回False
#删除节点,将第一个具有传入值的节点从链表中删除
def remove(self, data):
checking = self.head #从头结点开始查询
previous = None #记录前一个节点,头结点的前一个节点为None
while checking != None :
if checking.get_data() == data: #查找到,跳出查找循环
break
previous = checking # 更新前一个节点
checking = checking.get_next() #查询下一个节点
if previous == None:#如果头结点便是查找的节点
self.head = checking.get_next()
else: # 查找的节点不在头结点,即,存在前驱节点
previous.set_next(checking.get_next())
#判断链表是否为空
def isEmpty(self):
return self.head == None
#返回链表长度
def size(self):
count = 0
counting = self.head #从头结点开始计数
while counting != None :
count += 1
counting = counting.get_next()
return count