python資料結構之鍊錶

鍊錶(linked list)，由於python是動態語言，可以直接把物件賦值給新的變數，於是在python一切皆為物件的原理上實現鍊錶的各項操作。在實現鍊錶python類的屬性和方法操作之前，先整理一些鍊錶的理論知識。

一、鍊錶的基本結構鍊錶是通過乙個個節點（node）組成的，每個節點都包含了稱為資料域(value)和指標域(next)的基本單元，它也是一種遞迴的資料結構。它能保持資料之間的邏輯順序，但儲存空間不必按照順序儲存。鍊錶的基本元素有：節點：每個節點有兩個部分，左邊部分稱為值域，用來存放使用者資料；右邊部分稱為指標域，用來存放指向下乙個元素的指標。head:head節點永遠指向第乙個節點tail: tail永遠指向最後乙個節點none:鍊錶中最後乙個節點的指標域為none值

二、鍊錶的種類以及和動態陣列(array list)的對比

三、單向鍊錶屬性與各類操作方法**

#先定乙個node的類
class node(): #value + next
def __init__ (self, value = none, next = none):
self._value = value
self._next = next
def getvalue(self):
return self._value
def getnext(self):
return self._next
def setvalue(self,new_value):
self._value = new_value
def setnext(self,new_next):
self._next = new_next
#實現linked list及其各類操作方法
class linkedlist():
def __init__(self): #初始化鍊錶為空表
self._head = node() 
self._tail = none
self._length = 0
#檢測是否為空
def isempty(self):
return self._head == none 
#add在鍊錶前端新增元素:o(1)
def add(self,value):
newnode = node(value,none) #create乙個node（為了插進乙個鍊錶）
newnode.setnext(self._head) 
self._head = newnode
newnode = node(value)
if self.isempty():
self._head = newnode #若為空表，將新增的元素設為第乙個元素
else:
current = self._head
while current.getnext() != none:
current = current.getnext() #遍歷鍊錶
current.setnext(newnode) #此時current為鍊錶最後的元素
#search檢索元素是否在鍊錶中 
def search(self,value):
current=self._head
foundvalue = false
while current != none and not foundvalue:
if current.getvalue() == value:
foundvalue = true
else:
current=current.getnext()
return foundvalue
#index索引元素在鍊錶中的位置
def index(self,value):
current = self._head
count = 0
found = none
while current != none and not found:
count += 1
if current.getvalue()==value:
found = true
else:
current=current.getnext()
if found:
return count
else:
raise valueerror ('%s is not in linkedlist'%value)
#remove刪除鍊錶中的某項元素
def remove(self,value):
current = self._head
pre = none
while current!=none:
if current.getvalue() == value:
if not pre:
self._head = current.getnext()
else:
pre.setnext(current.getnext())
break
else:
pre = current
current = current.getnext()
#insert鍊錶中插入元素
def insert(self,pos,value):
if pos <= 1:
self.add(value)
elif pos > self.size():
else:
temp = node(value)
count = 1
pre = none
current = self._head
while count < pos:
count += 1
pre = current
current = current.getnext()
pre.setnext(temp)
temp.setnext(current)

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