数据结构之双链表

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选择匿名的用户   2021-5-24 06:21   27   0

数据结构之双链表

一、双链表的结构

双链表由具有特定属性的节点构成,其中每个节点包含三个属性,一个信息属性和两个链接属性。信息属性指向该节点元素, 一个链接属性指向前一个节点,当此节点为第一个节点时,指向空值;而另一个链接属性指向下一个节点,当此节点为最后一个节点时,指向空值

class DoubleLinkedNode:
    '''
    双链表节点类
    '''

    def __init__(self, item):
        self.item = item
        self.next = None
        self.prev = None

二、一个双链表对象包含的操作

# is_empty() 链表是否为空
#
# length() 链表长度
#
# travel() 遍历链表
#
# add(item) 链表头部添加
#
# append(item) 链表尾部添加
#
# insert(pos, item) 指定位置添加
#
# remove(item) 删除节点
#
# search(item) 查找节点是否存在

三、实现一个双链表

class DoubleLinkedList:
    '''
    双链表类
    '''

    def __init__(self):
        self.head = None
        self.length = 0

    def is_empty(self):
        '''
        判断链表是否为空
        :return:
        '''
        return self.length == 0

    def length(self):
        '''
        返回链表长度
        :return:
        '''
        return self.length

    def travel(self):
        '''
        遍历输出链表值
        :return:
        '''
        cur = self.head
        while cur is not None:
            print(cur.item, " ")
            cur = cur.next

    def add(self, item):
        '''
        在链表头部插入item
        :param item:
        :return:
        '''
        node = DoubleLinkedNode(item)
        if self.is_empty():
            self.head = node
        else:
            node.next = self.head
            self.head.prev = node
            self.head = node
        self.length += 1

    def append(self, item):
        '''
        在链表尾部插入item
        :param item:
        :return:
        '''
        node = DoubleLinkedNode(item)
        if self.is_empty():
            self.head = node
        else:
            cur = self.head
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            node.prev = cur
        self.length += 1

    def insert(self, pos, item):
        '''
        在链表pos位置插入item
        :param pos:
        :param item:
        :return:
        '''
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos >= self.length:
            self.append(item)
        else:
            cur = self.head
            node = DoubleLinkedNode(item)
            while pos > 1:
                cur = cur.next
                pos -= 1
            node.next = cur.next
            cur.next.prev = node
            cur.next = node
            node.prev = cur
            self.length += 1

    def remove(self, item):
        '''
        删除链表中值=item的第一个元素
        :param item:
        :return:
        '''
        if self.is_empty():
            return None
        cur = self.head
        # 删除链表第一个元素
        if op.eq(cur.item, item):
            # 链表只有一个元素
            if cur.next is None:
                self.head = None
            # 链表有多个元素
            else:
                self.head = cur.next
                cur.next.prev = None
            self.length -= 1
            return None
        else:
            while cur is not None:
                if op.eq(cur.item, item):
                    cur.prev.next = cur.next
                    # 删除元素非链表最后一个元素
                    if cur.next is not None:
                        cur.next.prev = cur.prev
                    self.length -= 1
                    break
                else:
                    cur = cur.next

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