python 資料結構基礎一 線性表單鏈表的實現

2021-09-13 14:53:42 字數 4329 閱讀 7793

需要理解python的類、例項、賦值原理(其實就是位址的引用)等概念

先定義乙個鍊錶結點類(lnode),用於生成鍊錶結點。然後定義乙個單鏈表物件類(llist),用於儲存鍊錶結點、操作結點資料。

1.定義鍊錶結點類

class

lnode

:"""

鍊錶結點類

"""def__init__

(self, elem, next_=

none):

self.elem = elem

self.

next

= next_

2.測試結點類物件的使用
# 建立乙個鍊錶結點類物件,並賦值給lis

lis = lnode(1)

# 將lis賦值給p(必須,詳細參看,否則沒辦法構成鍊錶)

p = lis

# 迴圈新增結點

for i in

range(2

,10):

p.next

= lnode(i)

p = p.

next

# 將lis賦值給q(非必須,只是為了好看)

q = lis

print

(lis)

# 迴圈輸出結點

while q:

print

(q.elem)

q = q.

next

print

(lis)

3.上面測試原理圖(根據賦值原理)

似乎不好畫,我還是口述吧。建立乙個鍊錶的結點物件elem1,賦值給lis(相當於引用了elem1的位址)。又將lis賦值給p(相當於lis直接把elem1的位址給了p,及直接引用了elem1的位址)。將新建立的結點elem2位址給elem1結點物件的next屬性,再把elem1的next屬性賦值給p(其實就是將elem2的位址給p引用),以此類推到都鏈結完。迴圈輸出結點及直接把結點elem1位址給q(或者直接用lis也行),然後輸出當前的元素,並把當前元素next屬性的elem2的位址給q即可(就是直接賦值嘍),以此類推輸出完。

其實此理解原理圖反過來就是我們在講資料結構的書上所畫的示意圖了。

4.定義單鏈表物件類(包含乙個異常類)

# 異常類

class

linkedlistunderflow

(valueerror)

:pass

class

llist

:"""

單鏈表物件類

"""def__init__

(self)

: self._head =

none

defis_empty

(self)

:"""

判斷表是否為空

:return: true:為空,false:不為空

"""return self._head is

none

defprepend

(self, elem)

:"""

從首端插入元素

:param elem:

:return:

"""self._head = lnode(elem=elem, next_=self._head)

defpop

(self)

:"""

刪除表頭結點,並返回這個結點的資料

:return: 結點的資料

"""if self._head is

none

:raise linkedlistunderflow(

'in pop'

) e = self._head.elem

self._head = self._head.

next

return e

def(self, elem)

:"""

在鍊錶最後插入元素

:return:

"""if self._head is

none

: self._head = lnode(elem=elem)

return

p = self._head

while p.

next

isnot

none

: p = p.

next

p.next

= lnode(elem=elem)

defpop_last

(self)

:"""

將鍊錶最後的元素刪除並返回

:return:

"""# 空表

if self._head is

none

:raise linkedlistunderflow(

'in pop_last'

) p = self._head

# 表中只有乙個元素

if p.

next

isnone

: e = p.elem

self._head =

none

return e

# 迴圈直到p.next是最後結點

while p.

next

.next

isnot

none

: p = p.

next

e = p.

next

.elem

p.next

=none

return e

deffind

(self, pred)

:"""

返回第乙個符合謂詞的表元素

:param pred:

:return:

"""p = self._head

while p is

notnone

:if pred(p.elem)

:return p.elem

p = p.

next

defprintall

(self)

:"""

輸出表中的元素情況

:return:

"""p = self._head

while p is

notnone

:print

(p.elem, end='')

if p.

next

isnot

none

:print

(', '

, end='')

p = p.

next

print(''

)

上面類的定義及方法函式都是基於理解2中的測試結點類物件的使用所寫的,其中類中的資料即1中的結點類物件。但鍊錶初始時應該為空,所以在init初始化的時候設定為空。在一些操作中有使用建立結點類物件。

5.測試單鏈表物件類

# 使用鍊錶,定義鍊錶物件

mlist = llist(

)# 判斷是否為空表

print

(mlist.is_empty())

# 從表的前端插入元素,並檢視元素狀態

for i in

range(10

):mlist.prepend(i)

mlist.printall(

)# 從表的後端插入元素, 並檢視元素狀態

for i in

range(11

,20):

mlist.printall(

)# 從表的前端刪除元素,並檢視元素狀態

pre_node = mlist.pop(

)print

(pre_node)

mlist.printall(

)# 從表的後端刪除元素,並檢視元素狀態

last_node = mlist.pop_last(

)print

(last_node)

mlist.printall(

)# 定義乙個謂詞函式

defbetw

(elem)

:if elem in(6

,10,21

):return

true

else

:return

false

# 使用這個謂詞函式查詢對應的資料

findnode = mlist.find(betw)

print

(findnode)

# 判空

print

(mlist.is_empty(

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