Python数据结构之链表

怎么创建链表？想要弄懂链表的创建，那么我们首要的目标应该是搞懂什么叫做链表。那么说道链表，不得不提的就是数组了，那么什么是数组呢？python中是没有数组这个概念的，python中用列表和元组代替了这一概念。那么数组的特点是什么？

在内存地址中，它的表现形式是用一片连续的空间来存储数据，这个就是数组的概念，那么链表呢？

概念

    链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，但是它还是属于一种线性表，因为在每一个节点里面都会存放下一个节点的信息next。

单链表

每个节点包含两个部分，一部分存放数据变量的data，另一部分存放下一个节点的位置信息next。

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class Node():
    """节点类"""
    def __init__(self, item, next=None):
        self.item = item
        self.next = next
class LinkList():
    """链表"""
    def __init__(self, node=None):
        self.head = node
    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return True if self.head else False
    def length(self):
        """返回链表长度"""
        num = 0
        node = self.head
        if node == None:
            return num
        num += 1
        while node.next:
            node = node.next
            num += 1
        return num
    def add(self, item):
        """链表头部添加"""
        self.head = Node(item, self.head)
    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        node = self.head
        if node == None:
            return
        print(node.item)
        while node.next:
            node = node.next
            print(node.item)
    def addend(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        node = self.head
        if node == None:
            self.head = Node(item)
            return
        while node.next:
            node = node.next
        node.next = Node(item)
    def insert(self, index, item):
        """指定位置添加"""
        if index == 0:
            self.add(item)
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index):
                node = node.next
            node.next = None(item, node.next)
        except:
            assert "索引超出范围"
    def remove(self, index):
        """删除指定节点"""
        if index == 0:
            self.head = self.head.next
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index-1):
                node = node.next
            node.next = node.next.next
        except:
            assert "索引超出范围"
    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        index = 0
        node = self.head
        while node.next:
            if node.item==item:
                return index
            index += 1
            node = node.next
        return "该元素不存在"

双向链表

    除了包含单链表的部分，还存储了一个前一个节点的位置信息prev。

class Node():
    """节点类"""
    def __init__(self, item, per=None, next=None):
        self.per = per
        self.item = item
        self.next = next
class LinkList():
    """双向链表"""
    def __init__(self, node=None):
        self.head = node
    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return True if self.head else False
    def length(self):
        """返回链表长度"""
        num = 0
        node = self.head
        if node == None:
            return num
        num += 1
        while node.next:
            node = node.next
            num += 1
        return num
    def add(self, item):
        """链表头部添加"""
        self.head = Node(item, next=self.head)
    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        node = self.head
        if node == None:
            return
        print(node.item)
        while node.next:
            node = node.next
            print(node.item)
    def addend(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        node = self.head
        if node == None:
            self.head = Node(item)
            return
        while node.next:
            node = node.next
        node.next = Node(item, node)
    def insert(self, index, item):
        """指定位置添加"""
        if index == 0:
            self.add(item)
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index):
                node = node.next
            node.next = None(item, node, node.next)
        except:
            assert "索引超出范围"
    def remove(self, index):
        """删除指定节点"""
        if index == 0:
            self.head = self.head.next
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index-1):
                node = node.next
            node.next = node.next.next
        except:
            assert "索引超出范围"
    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        index = 0
        node = self.head
        while node.next:
            if node.item==item:
                return index
            index += 1
            node = node.next
        return "该元素不存在"

循环链表

    链表结构与之前一样，只是链表的最后一个next指向了链表头，形成了一个循环。

class Node():
    """节点类"""
    def __init__(self, item, per=None, next=None):
        self.per = per
        self.item = item
        self.next = next
class LinkList():
    """循环链表"""
    def __init__(self, node=None):
        self.head = node
    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return True if self.head else False
    def length(self):
        """返回链表长度"""
        num = 0
        node = self.head
        if node == None:
            return num
        num += 1
        while node.next!=self.head:
            node = node.next
            num += 1
        return num
    def add(self, item):
        """链表头部添加"""
        self.head = Node(item, per=self.head.per, next=self.head)
    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        node = self.head
        if node == None:
            return
        print(node.item)
        while node.next!=self.head:
            node = node.next
            print(node.item)
    def addend(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        node = self.head
        if node == None:
            node = Node(item)
            node.per=node
            node.next=node
            self.head = node
            return
        while node.next:
            node = node.next
        node.next = Node(item, node, node.next)
    def insert(self, index, item):
        """指定位置添加"""
        if index == 0:
            self.add(item)
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index):
                node = node.next
            node.next = None(item, node, node.next)
        except:
            assert "索引超出范围"
    def remove(self, index):
        """删除指定节点"""
        if index == 0:
            self.head = self.head.next
            return
        node = self.head
        try:
            for i in range(index-1):
                node = node.next
            node.next = node.next.next
            node.next.per=node
        except:
            assert "索引超出范围"
    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        index = 0
        node = self.head
        while node.next:
            if node.item==item:
                return index
            index += 1
            node = node.next
        return "该元素不存在"

链表，就是这么解释、创建的。