Python中的顺序表 Python中的list和tuple两种类型采⽤了顺序表的实现技术,具有前⾯讨论的顺 序表的所有性质。 tuple是不可变类型,即不变的顺序表,因此不⽀持改变其内部状态的任何操 作,⽽其他⽅⾯,则与list的性质类似。 list的基本实现技术 Python标准类型list就是⼀种元素个数可变的线性表,可以加⼊和删除元素, 并在各种操作中维持已有元素的顺序(即保序),⽽且还具有以下⾏为特 征: 基于下标(位置)的⾼效元素访问和更新,时间复杂度应该是O(1); 为满⾜该特征,应该采⽤顺序表技术,表中元素保存在⼀块连续的存储 区中。 允许任意加⼊元素,⽽且在不断加⼊元素的过程中,表对象的标识(函 数id得到的值)不变。 为满⾜该特征,就必须能更换元素存储区,并且为保证更换存储区时list 对象的标识id不变,只能采⽤分离式实现技术。 在Python的官⽅实现中,list就是⼀种采⽤分离式技术实现的动态顺序表。这 就是为什么⽤list.append(x) (或 list.insert(len(list), x),即尾部插⼊)⽐在指 定位置插⼊元素效率⾼的原因。 在Python的官⽅实现中,list实现采⽤了如下的策略:
/* This over-allocates proportional to the list size, mak ing room * for additional growth. The over-allocation is mild, b ut is * enough to give linear-time amortized behavior over a l ong * sequence of appends() in the presence of a poorly-perf orming * system realloc(). * The growth pattern is: 0, 4, 8, 16, 25, 35, 46, 58, 7 2, 88, ... */ new_allocated = (newsize >> 3) + (newsize < 9 ? 3 : 6);[/size][/font]
[font=微软雅黑][size=3] /* check for integer overflow */ if (new_allocated > PY_SIZE_MAX - newsize) { PyErr_NoMemory(); return -1; } else { new_allocated += newsize; }
链表 为什么需要链表 顺序表的构建需要预先知道数据⼤⼩来申请连续的存储空间,⽽在进⾏扩充 时⼜需要进⾏数据的搬迁,所以使⽤起来并不是很灵活。 链表结构可以充分利⽤计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。 链表的定义 链表(Linked list)是⼀种常⻅的基础数据结构,是⼀种线性表,但是不像顺 序表⼀样连续存储数据,⽽是在每⼀个节点(数据存储单元)⾥存放下⼀个 节点的位置信息(即地址)。
单向链表
单向链表也叫单链表,是链表中最简单的⼀种形式,它的每个节点包含两个 域,⼀个信息域(元素域)和⼀个链接域。这个链接指向链表中的下⼀个节 点,⽽最后⼀个节点的链接域则指向⼀个空值。
表元素域elem⽤来存放具体的数据。 链接域next⽤来存放下⼀个节点的位置(python中的标识) 变量p指向链表的头节点(⾸节点)的位置,从p出发能找到表中的任意 节点。 节点实现
class SingleNode(object): """单链表的结点""" def __init__(self,item): # item存放数据元素 self.item = item # next是下⼀个节点的标识 self.next = None