Python数据结构day2

一、链表

1.1目的

解决顺序表存储数据有上限，并且插入和删除操作效率低的问题

1.2概念

链表：链式存储的线性表，使用随机物理内存存储逻辑上连续的数据

链表的组成：由一个个结点组成

结点：由数据域和链接域组成，是链表的基本单位

数据域：存储数据元素的区域

链接域：记录下一个结点所在位置的区域

头结点：虚设的一个结点，连接域专门记录链表第一个结点的位置，数据域专门记录链表的长度

1.3链表的种类

单向链表、双向链表、循环链表

二、单向链表

2.1单向链表的概念

只能通过头结点或链表的头，单向的访问后继结点的链表叫单向链表

2.2结点和链表类的格式

1】包含存储数据元素的数据域

2】有一个存储下一个结点的位置域

#封装普通节点的类
class Node:#构造函数，定义结点的属性def __init__(self,data):self.data=data#普通结点的数据域self.next=None#普通结点的连接域，刚构造的结点该位置域为空
#封装链表的类（封装头节点）
class Link_list():def __init__(self,node=None):self.size=0#头结点的数据域为0 链表的长度为0self.head=node#头结点的连接域指向None

2.3单向列表的相关操作（成员函数的封装）

1】单向链表的创建

2】判空

#判空def is_empty(self):return self.head#   return self.size==0  或者判断长度是否为零

3】头插

函数功能：将一个结点以头插的方式插入到头结点的后面

思路：

参数：self链表，要插入的数据

注意事项：需要申请结点封装数据

                  插入成功链表长度自增

#头插def add_head(self,value):#创建一个新的结点node=Node(value)node.next=self.headself.head=nodeself.size+=1

4】尾插

函数功能：将新的节点增加到链表的尾部。思路：（如上图）

函数返回值：无

函数名：符合命名规则

参数列表：self 链表，要插入的数据

注意事项：插入成功，链表自增

#尾插def add_tail(self, value):#创建一个结点nodenode = Node(value)#找最后一个结点# q = self.head# i=1# while i<self.size:#     q=q.next#     i+=1# q.next=node# self.size+=1#第二种方法q = self.headwhile q.next:q = q.nextq.next = nodeself.size += 1#第三种# while True:#     q=q.next#     if not q.next:#         q.next = node#         self.size+=1#         break

5】任意位置插

函数功能：在指定的位置插入一个节点 思路：如上图

函数返回值：无

函数名：符合命名规则

参数列表：self链表、要插入的位置、要插入的数据

注意事项：1、判断要插入的位置是否合理

2、成功插入 ；链表长度自增

3、如果是第一个位置，做头插

#任意位置插def add_any(self, id, value):node = Node(value)if id == 1:self.add_head(value)elif id == self.size+1:self.add_tail(value)elif id>self.size+1:print('插入失败')returnelse:q = self.headi = 1while i < id - 1:q = q.nexti += 1node.next = q.nextq.next = nodeself.size += 1

6】头删

#头删def del_head(self):self.head = self.head.nextself.size -= 1

7】尾删

#尾删def del_tail(self):if self.size==1:self.head=Noneelse:q = self.headfor i in range(self.size - 2):q = q.nextq.next = Noneself.size -= 1

8】任意位置删

#任意位置删def del_any(self,id):if id==1:self.del_head()else:q = self.headfor i in range(id - 2):q = q.nextq.next = q.next.nextself.size -= 1

9】遍历

函数功能：从头到尾打印出链表中每个节点的数据域的数据

函数返回值：无

函数名：符合命名规则

参数列表：self 链表

注意事项：判空

#遍历def show(self):#判空if self.is_empty():print('遍历失败')returnelse:q = self.headwhile q :print(q.data,end=' ')q = q.nextprint()