Python 教程：链表（数据序列）

terry 2年前 (2023-09-27) 阅读数 79 #数据结构与算法

链表是一组链接的数据元素。每个数据项都以指针的形式与另一个项存在关系。 Python 没有标准库的链表。我们使用上一章讨论的节点概念来实现链表概念。我们已经知道如何创建节点类以及如何操作节点元素。在本章中，您将了解一种类型的链表：单链表。在这种类型的数据结构中，两个数据元素之间只有一个链接。创建一个链接列表并使用一些方法在列表中添加、更新和删除项目。

创建链表

使用上一章中学习的节点类创建链表。创建一个对象 Node 并创建另一个类来使用此节点对象。通过节点对象传递适当的值以指示下一个数据项。以下程序使用三个元素创建一个链表。在下一节中，您将学习如何遍历链表。

class Node:
    def __init__(self, dataval=None):
        self.dataval = dataval
        self.nextval = None

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headval = None

list1 = SLinkedList()
list1.headval = Node("Mon")
e2 = Node("Tue")
e3 = Node("Wed")
# Link first Node to second node
list1.headval.nextval = e2

# Link second Node to third node
e2.nextval = e3

Python

遍历链表

从第一个数据项开始，后面不能传递单个链表。只需指定当前数据项的下一个节点索引即可打印下一个数据项的值。

class Node:
    def __init__(self, dataval=None):
        self.dataval = dataval
        self.nextval = None

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headval = None

    def listprint(self):
        printval = self.headval
        while printval is not None:
            print (printval.dataval)
            printval = printval.nextval

list = SLinkedList()
list.headval = Node("Mon")
e2 = Node("Tue")
e3 = Node("Wed")

# Link first Node to second node
list.headval.nextval = e2

# Link second Node to third node
e2.nextval = e3

list.listprint()

Python

运行上面的示例代码，得到以下结果 -

Mon
Tue
Wed

Shell

将数据插入链表

从新引入的非链表节点插入元素。根据新数据项是插入链表的开头、中间还是结尾，存在以下解决方案。

在链接列表的开头输入

。因此，链表的当前头成为第二个数据元素，新节点成为链表的头。

class Node:
    def __init__(self, dataval=None):
        self.dataval = dataval
        self.nextval = None

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headval = None

# Print the linked list
    def listprint(self):
        printval = self.headval
        while printval is not None:
            print (printval.dataval)
            printval = printval.nextval
    def AtBegining(self,newdata):
        NewNode = Node(newdata)

# Update the new nodes next val to existing node
        NewNode.nextval = self.headval
        self.headval = NewNode

list = SLinkedList()
list.headval = Node("Mon")
e2 = Node("Tue")
e3 = Node("Wed")

list.headval.nextval = e2
e2.nextval = e3

list.AtBegining("Sun")

list.listprint()

Python

运行上面的示例代码，得到以下结果 -

Sun
Mon
Tue
Wed

Python

将

添加到链表末尾。这涉及将链表中最后一个节点的下一个指针指向新的数据节点。因此，链表中的最后一个节点成为链表中的最后一个节点，新节点成为链表中的最后一个节点。参见以下代码实现 -

class Node:
    def __init__(self, dataval=None):
        self.dataval = dataval
        self.nextval = None

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headval = None

# Function to add newnode
    def AtEnd(self, newdata):
        NewNode = Node(newdata)
        if self.headval is None:
            self.headval = NewNode
            return
        laste = self.headval
        while(laste.nextval):
            laste = laste.nextval
        laste.nextval=NewNode

# Print the linked list
    def listprint(self):
        printval = self.headval
        while printval is not None:
            print (printval.dataval)
            printval = printval.nextval


list = SLinkedList()
list.headval = Node("Mon")
e2 = Node("Tue")
e3 = Node("Wed")

list.headval.nextval = e2
e2.nextval = e3

list.AtEnd("Thu")

list.listprint()

Python

执行上述代码，得到以下结果 -

Mon
Tue
Wed
Thu

Shell

在两个数据节点之间插入

。这涉及将指定节点的指针指向新节点。这可以通过发送新节点和现有节点，然后添加新节点来完成。所以我们定义了一个额外的类，将新节点的next指针转换为中间节点的next指针。新节点被分配给中间节点的下一个索引。看一下下面的代码实现 -

class Node:
    def __init__(self, dataval=None):
        self.dataval = dataval
        self.nextval = None

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.headval = None

# Function to add node
    def Inbetween(self,middle_node,newdata):
        if middle_node is None:
            print("The mentioned node is absent")
            return

        NewNode = Node(newdata)
        NewNode.nextval = middle_node.nextval
        middle_node.nextval = NewNode

# Print the linked list
    def listprint(self):
        printval = self.headval
        while printval is not None:
            print (printval.dataval)
            printval = printval.nextval


list = SLinkedList()
list.headval = Node("Mon")
e2 = Node("Tue")
e3 = Node("Thu")

list.headval.nextval = e2
e2.nextval = e3

list.Inbetween(list.headval.nextval,"Fri")

list.listprint()

Python

运行上面的示例代码，得到以下结果 -

Mon
Tue
Fri
Thu

Shell

从链接列表中删除项目

可以删除节点 a 节点。在以下程序中，找到要删除的节点的前一个节点。然后，将该节点旁边的指针指向要删除的节点的旁边的节点。

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

class SLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def Atbegining(self, data_in):
        NewNode = Node(data_in)
        NewNode.next = self.head
        self.head = NewNode

# Function to remove node
    def RemoveNode(self, Removekey):

        HeadVal = self.head

        if (HeadVal is not None):
            if (HeadVal.data == Removekey):
                self.head = HeadVal.next
                HeadVal = None
                return

        while (HeadVal is not None):
            if HeadVal.data == Removekey:
                break
            prev = HeadVal
            HeadVal = HeadVal.next

        if (HeadVal == None):
            return

        prev.next = HeadVal.next

        HeadVal = None

    def LListprint(self):
        printval = self.head
        while (printval):
            print(printval.data),
            printval = printval.next


llist = SLinkedList()
llist.Atbegining("Mon")
llist.Atbegining("Tue")
llist.Atbegining("Wed")
llist.Atbegining("Thu")
llist.RemoveNode("Tue")
llist.LListprint()

Python

运行上面的示例代码，得到以下结果 -