无序表链表

定义

  • 一种数据项按照相对位置存放的数据集

抽象数据类型无序列表 UnorderedList

方法

  • list() 创建一个新的空列表。它不需要参数,而返回一个空列表。

  • add(item) 将新项添加到列表,没有返回值。假设元素不在列表中。

  • remove(item) 从列表中删除元素。需要一个参数,并会修改列表。此处假设元素在列表中。

  • search(item) 搜索列表中的元素。需要一个参数,并返回一个布尔值。

  • isEmpty() 判断列表是否为空。不需要参数,并返回一个布尔值。

  • size() 返回列表的元素数。不需要参数,并返回一个整数。

  • append(item) 在列表末端添加一个新的元素。它需要一个参数,没有返回值。假设该项目不在列表中。

  • index(item) 返回元素在列表中的位置。它需要一个参数,并返回位置索引值。此处假设该元素原本在列表中。

  • insert(pos,item) 在指定的位置添加一个新元素。它需要两个参数,没有返回值。假设该元素在列表中并不存在,并且列表有足够的长度满足参数提供的索引需要。

  • pop() 从列表末端移除一个元素并返回它。它不需要参数,返回一个元素。假设列表至少有一个元素。

  • pop(pos) 从指定的位置移除列表元素并返回它。它需要一个位置参数,并返回一个元素。假设该元素在列表中。

实现

  • 为了实现无序表数据结构,可以采用链接表的方案
  • 虽然列表数据结构要求保持数据项的前后相对位置,但这种前后位置的保持,并不要求数据项依次存放在连续的存储空间
  • 数据存放位置没有规则,但如果在数据项之间建立链向指向,就可以保持其前后相对位置

    第一个和最后一个数据项需要显示标记出来
  • 基本元素是节点Node
    • 每个节点至少包含2个信息:

      • 数据项本身
      • 指向下一个节点的引用信息,next为None代表没有下一个节点
  • 可以采用链接节点的方式构建数据集来实现无序表
  • 链表的第一个和最后一个节点最重要

    必须冲第一个节点head开始沿着链接遍历下去
  1. class Node:
  2. def __init__(self, initdata):
  3. self.data = initdata
  4. self.next = None
  5. def getData(self):
  6. return self.data
  7. def getNext(self):
  8. return self.next
  9. def setData(self, newdata):
  10. self.data = newdata
  11. def setNext(self, newnext):
  12. self.next = newnext
  13. if __name__ == "__main__":
  14. temp = Node(93)
  15. print(temp.getData())
  1. class UnorderedList:
  2. def __init__(self):
  3. self.head = None
  4. def isEmpty(self):
  5. return self.head == None
  6. def add(self, item):
  7. temp = Node(item)
  8. temp.setNext(self.head)
  9. self.head = temp
  10. def size(self):
  11. current = self.head
  12. count = 0
  13. while current != None:
  14. count += 1
  15. current = current.getNext()
  16. return count
  17. def search(self, item):
  18. current = self.head
  19. found = False
  20. while current != None and not found:
  21. if current.getData() == item:
  22. found = True
  23. else:
  24. current = current.getNext()
  25. return found
  26. def remove(self, item):
  27. current = self.head
  28. previous = None
  29. found = False
  30. while not found:
  31. if current.getData() == item:
  32. found = True
  33. else:
  34. previous = current
  35. current = current.getNext()
  36. if previous == None:
  37. self.head = current.getNext()
  38. else:
  39. previous.setNext(current.getNext())

有序表

定义

  • 有序表是一种数据项依据其某种可比性质(如整数大小,字母表先后)来决定在列表中的位置
  • 越“小”的数据项越靠近列表的头,越靠“前”

抽象数据类型:有序列表

操作

  • OrderedList():创建一个新的空有序列表。它返回一个空有序列表并且不需要传递任何参数。

  • add(item):在保持原有顺序的情况下向列表中添加一个新的元素,新的元素作为参数传递进函数而函数无返回值。假设列表中原先并不存在这个元素。

  • remove(item):从列表中删除某个元素。欲删除的元素作为参数,并且会修改原列表。假设原列表中存在欲删除的元素。

  • search(item):在列表中搜索某个元素,被搜索元素作为参数,返回一个布尔值。

  • isEmpty():测试列表是否为空,不需要输入参数并且其返回一个布尔值。

  • size():返回列表中元素的数量。不需要参数,返回一个整数。

  • index(item):返回元素在列表中的位置。需要被搜索的元素作为参数输入,返回此元素的索引值。假设这个元素在列表中。

  • pop():删除并返回列表中的最后一项。不需要参数,返回删除的元素。假设列表中至少有一个元素。

  • pop(pos):删除并返回索引 pos 指定项。需要被删除元素的索引值作为参数,并且返回这个元素。假设该元素在列表中。

实现

  • 采用链表方法实现
  • Node定义相同
  • OrderedList也设置一个head来保存链表表头的引用
  • search方法
    • 无序表中,如果需要查找的数据项不存在,则会搜遍整个链表,直到表尾
    • 对于有序表,可以利用链表节点有序排列的特性,来为search节省不存在数据项的查找时间
  • add方法
    • 必须保证加入数据添加在合适的位置,以维护整个链表的有序性
    • 要和remove方法类似,引用一个previous的引用,跟随当前节点current
  1. class Node:
  2. def __init__(self, initdata):
  3. self.data = initdata
  4. self.next = None
  5. def getData(self):
  6. return self.data
  7. def getNext(self):
  8. return self.next
  9. def setData(self, newdata):
  10. self.data = newdata
  11. def setNext(self, newnext):
  12. self.next = newnext
  13. if __name__ == "__main__":
  14. temp = Node(93)
  15. print(temp.getData())
  1. def OrderedList:
  2. def __init__(self):
  3. self.head = None
  4. def isEmpty(self):
  5. return self.head == None
  6. def add(self, item):
  7. current = self.head
  8. previous = None
  9. stop= False
  10. while current != None and not stop:
  11. if current.getData()>item:
  12. stop=True
  13. else:
  14. previous=current
  15. current=current.getNext()
  16. temp=Node(item)
  17. if previous==None:
  18. temp.setNext(self.head)
  19. self.head=temp
  20. else:
  21. temp.setNext(current)
  22. previous.setNext(temp)
  23. def size(self):
  24. current = self.head
  25. count = 0
  26. while current != None:
  27. count += 1
  28. current = current.getNext()
  29. return count
  30. def search(self, item):
  31. current = self.head
  32. found = False
  33. stop= False
  34. while current != None and not found and not stop:
  35. if current.getData() == item:
  36. found = True
  37. else:
  38. if current.getData()>item:
  39. stop=True
  40. else:
  41. current = current.getNext()
  42. return found
  43. def remove(self, item):
  44. current = self.head
  45. previous = None
  46. found = False
  47. while not found:
  48. if current.getData() == item:
  49. found = True
  50. else:
  51. previous = current
  52. current = current.getNext()
  53. if previous == None:
  54. self.head = current.getNext()
  55. else:
  56. previous.setNext(current.getNext())

链表实现的算法分析

  • 对于链表复杂度的分析,主要看方法是否涉及到链表的遍历

    • isEmpty O(1)
    • size O(n)
    • search/remove O(n)
    • 有序表 add O(n)
    • 无序表 add O(1)
  • 链表实现的List,跟python内置的列表数据类型,在有些相同方法的实现上的时间复杂度不同。

    原因在于python内置的列表数据类型是基于顺序存储来实现的,并进行了优化

【数据结构与算法Python版学习笔记】基本数据结构——列表 List,链表实现的更多相关文章

  1. 【数据结构与算法Python版学习笔记】引言

    学习来源 北京大学-数据结构与算法Python版 目标 了解计算机科学.程序设计和问题解决的基本概念 计算机科学是对问题本身.问题的解决.以及问题求解过程中得出的解决方案的研究.面对一 个特定问题,计 ...

  2. 【数据结构与算法Python版学习笔记】查找与排序——散列、散列函数、区块链

    散列 Hasing 前言 如果数据项之间是按照大小排好序的话,就可以利用二分查找来降低算法复杂度. 现在我们进一步来构造一个新的数据结构, 能使得查找算法的复杂度降到O(1), 这种概念称为" ...

  3. 【数据结构与算法Python版学习笔记】算法分析

    什么是算法分析 算法是问题解决的通用的分步的指令的聚合 算法分析主要就是从计算资源的消耗的角度来评判和比较算法. 计算资源指标 存储空间或内存 执行时间 影响算法运行时间的其他因素 分为最好.最差和平 ...

  4. 【数据结构与算法Python版学习笔记】递归(Recursion)——定义及应用:分形树、谢尔宾斯基三角、汉诺塔、迷宫

    定义 递归是一种解决问题的方法,它把一个问题分解为越来越小的子问题,直到问题的规模小到可以被很简单直接解决. 通常为了达到分解问题的效果,递归过程中要引入一个调用自身的函数. 举例 数列求和 def ...

  5. 【数据结构与算法Python版学习笔记】树——利用二叉堆实现优先级队列

    概念 队列有一个重要的变体,叫作优先级队列. 和队列一样,优先级队列从头部移除元素,不过元素的逻辑顺序是由优先级决定的. 优先级最高的元素在最前,优先级最低的元素在最后. 实现优先级队列的经典方法是使 ...

  6. 【数据结构与算法Python版学习笔记】树——相关术语、定义、实现方法

    概念 一种基本的"非线性"数据结构--树 根 枝 叶 广泛应用于计算机科学的多个领域 操作系统 图形学 数据库 计算机网络 特征 第一个属性是层次性,即树是按层级构建的,越笼统就越 ...

  7. 【数据结构与算法Python版学习笔记】目录索引

    引言 算法分析 基本数据结构 概览 栈 stack 队列 Queue 双端队列 Deque 列表 List,链表实现 递归(Recursion) 定义及应用:分形树.谢尔宾斯基三角.汉诺塔.迷宫 优化 ...

  8. 【数据结构与算法Python版学习笔记】递归(Recursion)——优化问题与策略

    分治策略:解决问题的典型策略,分而治之 将问题分为若干更小规模的部分 通过解决每一个小规模部分问题,并将结果汇总得到原问题的解 递归算法与分治策略 递归三定律 体现了分支策略 应用相当广泛 排序 查找 ...

  9. 【数据结构与算法Python版学习笔记】图——最短路径问题、最小生成树

    最短路径问题 概念 可以通过"traceroute"命令来跟踪信息传送的路径: traceroute www.lib.pku.edu.cn 可以将互联网路由器体系表示为一个带权边的 ...

随机推荐

  1. 快速构建CLI程序并发布到PyPi

    构造一个简单的CLI程序 typer 这个从去年就被各种营销号吹成Web框架的 第三方库, 与 FastAPI 同出一人之手,它不是Web框架,它是一个用来构建CLI程序的库,我们就简单搞个例子 # ...

  2. 性能测试工具JMeter 基础(六)—— 测试元件: 线程组

    线程组的定义: 线程组是测试计划执行的入口,所有的逻辑控制器和取样器都必须在线程组下,其他的元件根据位置的不同作用域是不同的. 线程组是每个线程都是独立运行测试脚本,一个线程组就等于一个用户,通过多个 ...

  3. 利用Struts2拦截器完成文件上传功能

    Struts2的图片上传以及页面展示图片 在上次的CRUD基础上加上图片上传功能 (https://www.cnblogs.com/liuwenwu9527/p/11108611.html) 文件上传 ...

  4. Apache网页优化

    目录: 一.Apache网页优化概述 二.网页压缩 三.网页缓存 四.隐藏版本信息 五.Apache防盗链 一.Apache网页优化概述 在企业中,部署Apache后只采用默认的配置参数,会引发网站很 ...

  5. go命令帮助

    Go is a tool for managing Go source code. go-->管理go源码的工具-->管理工具,包含很多功能命令 Usage: go <command ...

  6. Spring Cloud Eureka 之开发笔记

    Eureka客户端 -- 接口 com.netflix.discovery public interface EurekaClient /*常用方法*/ // 获取某个应用 Application g ...

  7. CentOS安装oh-my-zsh并配置语法高亮和命令自动补全

    安装zsh 和 oh-my-zsh 安装zsh yum install zsh 安装git yum install git 切换默认shell chsh -s /bin/zsh clone from ...

  8. 离散化模板题 I ——重复元素离散化后的数字相同

    离散化模板题 I --重复元素离散化后的数字相同 题目描述 现有数列A1, A2, ⋯, An,数列中可能有重复元素. 现在要求输出该数列的离散化数列,重复元素离散化后的数字相同.  输入 第一行,一 ...

  9. PHP出现iconv(): Detected an illegal character in input string

    PHP传给JS字符串用ecsape转换加到url里,又用PHP接收,再用网上找的unscape函数转换一下,这样得到的字符串是UTF-8的,但我需要的是GB2312,于是用iconv转换 开始是这样用 ...

  10. dedecms织梦修改标题默认长度

    1 先在后台管理: 2 在数据库修改表dede_archives: ALTER TABLE `dede_archives` CHANGE `title` `title` VARCHAR( 250 ) ...