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用python实现单链表的基础操作

1 问题

用python实现单链表的基础操作:插入,删除,遍历,判空,清空链表,求长度,获取元素,判断元素是否存在。

2 方法

解决问题的步骤采用如下方式:

  1. 使用函数和类的方法来实现单链表的基本操作

  2. 插入操作时使用头插法

  3. 删除操作时,删除头节点一行代码即可,其他位置的需要判断+遍历

通过实验、实践等证明提出的方法是有效的,是能够解决开头提出的问题。

代码清单 1

class Node:
   """链表节点初始化"""
   def __init__(self, item):
       self.item = item
       self._next = None
class LinkList:
   """链表及其相关操作"""
   def __init__(self):
       self._head = None
   def is_empty(self):
       """判断是否为空链表,头节点为None则是空"""
       return self._head is None
   def length(self):
       """求链表的长度"""
       p = self._head
       count = 0
       while p:
           count += 1
           p = p._next
       return count
   def append(self, item):
       """向链表尾部添加元素, 考虑是否是空链表"""
       node = Node(item)
       p = self._head
       if not p:
           self._head = node
       else:
           while p._next:
               p = p._next
           p._next = node
   def add(self, item):
       """向链表头部插入元素"""
       node = Node(item)
       node._next = self._head
       self._head = node
   def insert(self, position, item):
       """向链表中插入元素"""
       # 头插 or 尾插 or 中间插入
       if position <= 0:
           self.add(item)
       elif position >= self.length():
           self.append(item)
       else:
           pre = self._head
           count = 0
           while count < position - 1:
               count += 1
               pre = pre._next
           node = Node(item)
           node._next = pre._next
           pre._next = node
   def get_item(self, position):
       """获取某位置的元素"""
       if position < 0 or position >= self.length():
           return None
       p = self._head
       count = 0
       while count != position:
           p = p._next
           count += 1
       return p.item
   def exixt_value(self, item):
       """某个值是否存在"""
       p = self._head
       while p:
           if p.item == item:
               return True
           else:
               p = p._next
       return False
   def remove(self, item):
       """删除元素"""
       p = self._head
       pre = None
       while p:
           if p.item == item:
               # 是否头节点
               if not pre:
                   self._head = p._next
               else:
                   pre._next = p._next
                   break
           else:
               pre = p
               p = p._next
   def clear(self):
       """删除链表"""
       self._head = None
   def travel(self):
       """列表遍历"""
       p = self._head
       while p:
           print(p.item, end=" ")
           p = p._next
       print()
if __name__ == '__main__':
   linklist = LinkList()
   linklist.append(2)
   linklist.append(3)
   linklist.append(4)
   linklist.append(5)
   print(linklist.length())  
   linklist.travel()  
   linklist.add(1)
   linklist.add(0)
   linklist.travel()  
   linklist.insert(2, 8)
   linklist.insert(2, 9)
   linklist.travel()  
   print(linklist.get_item(2), linklist.get_item(12), linklist.get_item(4))    
   print(linklist.exixt_value(9), linklist.exixt_value(20))    
   linklist.remove(9)
   linklist.remove(5)
   linklist.travel()  
   linklist.clear()
   linklist.travel()  

3 结语

针对用python实现单链表的基础操作,通过python运行实验,证明该方法是有效的,这种设置方法代码较多,因此未来还需继续改善这种方法以适应更多场景。

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