使用python实现单向链表
单向链表：是将所有的数据作为一个个节点，将所有的节点链接在一起。每一个节点中又分为： 存储数据区，链接区
存储数据区： 存储具体的数据
链接区： 指向下一个节点
分析实现：
1、 分析：根据链表的特性，首先要存放有数据的容器，还要有存放节点的容器
2、 节点类中：要有数据区和next区
3、 链表类中：存放所有节点
单链表操作
- 链表是否为空
- 链表的长度
- 遍历链表
- 链表头部添加元素
- 链表尾部添加元素
- 链表指定位置添加元素
- 链表删除节点
- 查找节点是否存在
代码实现
# Functions 函数声明
class Node():
"""
存放节点类
每次调用该类，实例化一个节点
默认每个节点中有数据区，next区。
数据区为该数据，next区为空
"""
def __init__(self, item,next=None):
self.item = item
self.next = next
pass
class Linklist():
"""
存放数据类
将所有的节点存放起来的容器
首先，默认链表为空，在这里需要有一个头节点，默认头节点为空
"""
def __init__(self, head=None):
self.head = head
def is_empty(self):
return self.head == None
def append(self, item):
"""
往链表尾部添加数据
1、实例化游标：使用游标指向每一个数据，检索数据和判断数据next是否为空
2、移动游标，从头节点开始，每次使用self.next移动，以为next指向的就是下一个数据
3、添加数据，首先判断链表是否为空，为空的情况下，直接将头节点等于node数据
4、如果不为空，需要从头节点开始，移动游标，判断游标指向的next是否为空
5、使用循环不停的移动节点，当遇到节点中的next为空的情况下停止移动
6、循环条件： 当 条件 != None, 进入循环获取，当cur为空时就不会进入循环，所以在这里要使用 cur != None
"""
# 首先要实例化一个节点
node = Node(item)
# 如果链表为空
if self.is_empty():
# 直接将头节点的next添加node
self.head = node
else:
# 实例化一个游标
cur = self.head
while cur.next != None:
# 移动游标，得到最后一个游标的数据
cur = cur.next
# 将移动后的数据的下一个next添加上 node
cur.next=node
pass
def travel(self):
"""遍历数据"""
# 实例化一个游标
cur = self.head
# 数据链为空的情况
if self.is_empty():
print('')
else:
# 获取每个数据区中的数据
# 移动游标，每移动一次，输出一次数据区内的数据
while cur != None:
print(cur.item, end=' ')
cur = cur.next
print()
def length(self):
"""返回链表的长度"""
# 实例化游标
cur = self.head
# 计数，这里对空链表进行判断，如果是链表，则不会进入循环，直接输出 0
count = 0
# 移动游标，获取下一个数据，然后让count +=1
while cur != None:
# 计数
count+=1
# 移动游标
cur = cur.next
return count
def add(self, item):
"""
头部添加数据
分析： 将数据添加到第一个节点当中
1、 需要先将node的next指向 原第一个节点，这原第一个节点就是self.head
2、 再讲self.head指向node进行连接
"""
# 先实例化节点
node = Node(item)
# 将数据添加到头部当中
node.next=self.head
self.head=node
def insert(self, index, item):
"""
指定位置添加数据
分析：
1、首先要找到，该位置的数据
2、将要添加的数据next等于 原位置的next数据
3、原数据的 next等于node新数据
"""
if index<=0:
# 如果输入的索引小于或者等于O，默认使用头插发
self.add(item)
elif index>self.length():
# 如果输入的索引大于链表的长度,使用尾插法
self.append(item)
else:
# 实例化数据节点
node = Node(item)
# 找到该数据的位置
# 实例化一个游标
cur = self.head
# 计数
conent = 0
while conent<(index-1):
conent+=1
cur = cur.next
node.next=cur.next
cur.next=node
def search(self, item):
"""
查询指定的数据是否存在
分析： 查询指定的数据，需要对整个链表扫描，判断这个数据是否等的该节点中的数据
"""
# 实例化一个游标
cur = self.head
# 进行判断是否相等
while cur != None:
# 判断
if cur.item == item:
return True
else:
cur = cur.next
pass
# 否则返回False
return False
def remove(self, item):
"""
移除指定的数据
分析：
1、删除数据，需要首先判断数据是否存在
2、找到该数据所在的位置，将该数据的上一个数据的next指向自己的next
3、如何获取该数据的指向，和上一个数据的指向
4、需要定义两个指针
5、先将两个指针相等，再讲一个指针先移动一次，再同时移动
"""
# 先找到该数据
cur = self.head
por = None
while cur != None:
if cur.item==item:
# 要判断是否为第一个节点
if cur == self.head:
self.head = cur.next
else:
por.next = cur.next
break
else:
# 如果在当前节点中没有相等的，将节点进行移动
# 移动要注意，现将两个游标相等，再讲另一个游标移动一次
por = cur
cur = cur.next测试运行
# 程序的入口
if __name__ == "__main__":
s = Linklist()
s.append(100)
s.append(200)
s.append(300)
s.add(1)
s.add(12)
s.insert(-1,6)
s.travel() # 6 12 1 100 200 300
print(s.length()) # 6
print(s.search(11)) # False
s.remove(12)
s.travel() # 6 1 100 200 300
print(s.length()) # 5
print(s.search(11)) # False
pass
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