一、概述
鍊錶（linked list）是一組資料項的集合，其中每個資料項都是乙個節點的一部分，每個節點還包含指向下乙個節點的鏈結。
根據結構的不同，鍊錶可以分為單向鍊錶、單向迴圈鍊錶、雙向鍊錶、雙向迴圈鍊錶等。其中，單向鍊錶和單向迴圈鍊錶的結構如下圖所示：
二、adt
這裡只考慮單向迴圈鍊錶adt，其他型別的鍊錶adt大同小異。單向迴圈鍊錶adt（抽象資料型別）一般提供以下介面：
① sincyclinkedlist() 建立單向迴圈鍊錶
② add(item) 向鍊錶中插入資料項
③ remove(item) 刪除鍊錶中的資料項
④ search(item) 在鍊錶中查詢資料項是否存在
⑤ empty() 判斷鍊錶是否為空
⑥ size() 返回鍊錶中資料項的個數
單向迴圈鍊錶操作的示意圖如下：
三、python實現
python的內建型別list底層是由c陣列實現的，list在功能上更接近c++的vector（因為可以動態調整陣列大小）。我們都知道，陣列是連續列表，鍊錶是鏈結列表，二者在概念和結構上完全不同，因此list不能用於實現鍊錶。
在c/c++中，通常採用「指標+結構體」來實現鍊錶；而在python中，則可以採用「引用+類」來實現鍊錶。在下面的**中，sincyclinkedlist類代表單向迴圈鍊錶，node類代表鍊錶中的乙個節點：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
class node:
def __init__(self, initdata):
self.__data 程式設計客棧= initdata
self.__next = none
def getdata(self):
return self.__data
def getnext(self):
return self.__next
def setdata(self, newdata):
self.__data = newdata
def setnext(self, newnext):
self.__next = newnext
class sincyclinkedlist:
def __init__(self):
self.head = node(none)
self.head.setnext(self.head)
def add(self, item):
temp = node(item)
temp.setnex程式設計客棧t(self.head.getnext())
self.head.setnext(temp)
def remove(self, item):
prev = self.head
while prev.getnext() != self.head:
cur = prev.getnext()
if cur.getdata() == item:
prev.setnext(cur.getnext())
prev = prev.getnext()
def search(self, item):
cur = self.head.getnext()
while cur != self.head:
if cu == item:
return true
cur = cur.getnext()
return false
def empty(self):
return self.head.getnext() == self.head
def size(self):
count = 0
cur = self.head.getnext()
wh程式設計客棧ile cur != self.head:
count += 1
cur = cur.gewww.cppcns.comtnext()
return count
if __name__ == '__main__':
s = sincyclinkedlist()
print('s.empty() == %s, s.size() == %s' % (s.empty(), s.size()))
s.add(19)
s.add(86)
print('s.empty() == %s, s.size() == %s' % (s.empty(), s.size()))
print('86 is%s in s' % ('' if s.search(86) else ' not',))
print('4 is%s in s' % ('' if s.search(4) else ' not',))
print('s.empty() == %s, s.size() == %s' % (s.empty(), s.size()))
s.remove(19)
print('s.empty() == %s, s.size() == %s' % (s.empty(), s.size()))
執行結果：
$ python sincyclinkedlist.py
s.empty() == true, s.size() == 0
s.empty() == false, s.size() == 2
86 is in s
4 is not in s
s.empty() == false, s.size() == 2
s.empty() == false, s.size() == 1
本文標題: python實現的資料結構與演算法之鍊錶詳解
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