使用python实现双向链表
双向链表： 指的是讲数据链接在一起，每个数据是一个节点，每一个节点都有一个数据区，两个链接区，分别链接上一个节点和下一个节点
数据区： 存放数据的地方
prev： 链接上一个节点
next： 链接下一个节点
双向链表操作
- 链表是否为空
- 链表的长度
- 遍历链表
- 链表头部添加元素
- 链表尾部添加元素
- 链表指定位置添加元素
- 链表删除节点
- 查找节点是否存在
代码实现
# Functions 函数声明
class Node():
"""实例化节点类"""
def __init__(self, item):
self.item = item
self.prev = None
self.next = None
class Linklist():
"""
存储所有节点类
"""
def __init__(self):
"""
初始化一个头结点
默认为空
"""
self.head = None
# 1. 链表是否为空
def is_empty(self):
return self.head == None
# 2. 链表的长度
def length(self):
"""
返回节点的长度
实例化一个游标
使用这个游标遍历所有的数据
使用一个计数器，遍历一个数据，自增一，最后输出计数器
"""
# 实例化游标
cur = self.head
# 技术器
# 如果链表为空，不会进入循环，直接输出 0
count = 0
# 遍历所有的数据
while cur != None:
count +=1
cur = cur.next
return count
# 3. 遍历链表
def treval（self):
"""
遍历链表，获取所有的数据
使用游标，遍历整个链表，每次输出cur.item 的值
注意链表为空的情况，
"""
# 实例化一个游标
cur = self.head
# 遍历链表
while cur != None:
print(cur.item, end=' ')
cur = cur.next
print()
# 4. 链表头部添加元素
def add(self, item):
"""
头部添加数据
分析：
1、头部添加数据，链表为空时： self.head 指向node
2、链表不为空时： 先将node.next = self.head.next, 再讲 self.head = node
"""
# 实例化节点
node = Node(item)
# 添加数据
# 判断链表是否为空
if self.is_empty():
# 为空，直接将self.head 指向node
self.head=node
else:
# 不为空，先将noede
node.next = self.head
self.head.prev=node
self.head=node
# 5. 链表尾部添加元素
def append(self,item):
"""
尾部添加数据
分析：
要先将指针指向尾部的节点
最后的节点的 cur.next = node, node.prev = cur
"""
# 实例化节点
node = Node(item)
# 实例化游标
cur = self.head
# 移动游标到最后一个节点
# 如果链表为空
# 直接使用头插法
if self.is_empty():
self.add(item)
else:
while cur.next != None:
# cur.next 不为空，则进入循环， 上次循环，是进入上上个节点，但 将cur = cur.next，就指向了最后一个节点
cur = cur.next
node.prev = cur
cur.next = node
# 6. 链表指定位置添加元素
def insert(self, index, item):
"""
指定位置添加数据
分析
单链表中需要实例化两个有游标
双向链表，直接向指针指向索引的位置
将这个位置节点的 cur.
"""
# 实例化节点
node = Node(item)
# 实例化游标
cur = self.head
# 起始位置
count = 0
if index<=0:
# 使用头插法
self.add(item)
elif index > (self.length()-1):
self.append(item)
else:
# 移动游标
while count < index:
# 增加一
count += 1
# 移动游标到索引位置
cur = cur.next
node.next = cur
node.prev = cur.prev
cur.prev.next = node
cur.prev = node
# 7. 链表删除节点
def remove(self,item):
"""
删除指定的节点
首先实例化节点，遍历链表，找到该节点，删除该节点
"""
# 实例化游标
cur = self.head
# 遍历链表，找到该节点
while cur != None:
if cur.item == item:
if self.head == cur:
self.head = cur.next
if cur.next:
cur.next.prev = None
else:
cur.prev.next = cur.next
# 如果有下个节点，防止最后一个节点
if cur.next:
cur.next.prev = cur.prev
pass
break
else:
cur = cur.next
# # 8. 查找节点是否存在
def search(self, item):
"""
查看节点是否存在
分析
遍历链表，查看每一个节点的数据区
空链表
只有头节点
只有尾节点
"""
# 实例化一个游标
cur = self.head
# 遍历链表
while cur != None:
if cur.item == item:
return True
else:
cur = cur.next
return False测试运行
# 程序的入口
if __name__ == "__main__":
s = Linklist()
print(s.is_empty()) # True
s.append(100)
s.append(200)
s.append(300)
s.add(6)
s.insert(1, 10)
s.search(6)
s.treval（) # 6 10 100 200 300
s.remove(100)
s.treval（) # 6 10 200 300
pass
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