python描述:链表
单链表结构:
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。对于python来说指针就是指向下一个对象。
单链表时间复杂度:
创建空表:O(1)
删除表:O(1)
判断空:O(1)
加入:
首端加入:O(1)
尾端加入:O(n)
定位加入:O(n)
删除:
首端删除:O(1)
尾端删除:O(n)
定位删除:O(n)
其他删除:O(n)
扫描定位遍历都需要价差一批表节点,其时间复杂度收到节点数约束。
单链表 实现:
class LinkedListUnderflow(ValueError): #自定义链表为空异常类
pass class Lnode(object):
def __init__(self,ele,next=None):
self.ele = ele
self.next = next class Dlist(object):
def __init__(self):
self.head = None def is_emtpy(self): #链表是否为空
if self.head == None: return True def last_append(self,ele): #尾插入
p = Lnode(ele=ele) if self.is_emtpy():
self.head = p
return last_p = self.head
while last_p.next: #找到尾部后插入
last_p = last_p.next
last_p.next = p def head_append(self,ele): #头插入
p = Lnode(ele=ele) if self.is_emtpy():
self.head = p
return p.next = self.head
self.head = p def head_pop(self):
if self.is_emtpy():
raise LinkedListUnderflow("链表为空") if self.head.next == None: #只有一个节点
self.head = None
return self.head = self.head.next def last_pop(self):
if self.is_emtpy():
raise LinkedListUnderflow("链表为空") if self.head.next == None: # 只有一个节点
self.head = None
return p = self.head
while p.next.next: #找到倒数第二个节点
p = p.next
p.next = None def print_all(self): #输出所有元素
if self.is_emtpy():
print("链表为空")
return last_p = self.head
while last_p:
print(last_p.ele)
last_p = last_p.next
单链表
循环单链表:
python中的循环单链表,实际就是尾部(tail)节点的指针指向head对象。所以循环单链表实现中只需要实现self.tail而头部即为self.tail.next,以此形成循环进行节点操作。
循环单链表实现
class LooDlist(object):
def __init__(self):
self._real = None def is_emtpy(self):
return self._real is None def head_append(self,ele):
p = Lnode(ele=ele) if self.is_emtpy():
self._real = p
p.next = self._real #建立一个列表循环
return p.next = self._real.next #在首部添加新节点
self._real.next = p def last_append(self,ele):
self.head_append(ele)
self._real = self._real.next #将尾部指针向后移一位 def pop(self): #前端弹出
if self.is_emtpy():
raise LinkedListUnderflow("链表为空") if self._real.next == self._real: #只有一个节点
print(self._real.ele)
self._real = None
return value = self._real.next.ele
self._real.next = self._real.next.next #弹出前端节点,尾部指针指向弹出节点的next对象
return value def print_all(self):
if self.is_emtpy():
return p = self._real.next
while True:
print(p.ele)
if p is self._real:
break
p = p.next
双向链表:
双向链表实现:
#双向链表 class Delement(object):
def __init__(self,ele,next=None,pre=None):
self.ele = ele
self.next = next
self.pre = pre class Bllist(object):
def __init__(self):
self.head = None
self.real = None def Empty(self): #清空链表
self.head = None
self.real = None def head_append(self,ele): #前端增加
p = Delement(ele=ele,next=self.head) if not self.head: #链表为空
self.head = p
self.real = p
return self.head.pre = p
self.head = p def last_append(self,ele): #尾端增加
p = Delement(ele=ele,pre=self.real) if not self.real:
self.head = p
self.real = p
return self.real.next = p
self.real = p def head_pop(self): #前端删除
if not self.head:
raise ValueError("列表为空") value = self.head.ele
if self.head == self.real: #只有一个元素清空
self.Empty()
return value self.head = self.head.next
self.head.pre = None
return value def last_pop(self):
if not self.real:
raise ValueError("列表为空") value = self.real.ele
if self.head == self.real:
self.Empty()
return value self.real = self.real.pre
self.real.next = None
return value def printall(self): #输出所有元素值
p = self.head
while p != self.real:
print(p.ele)
p = p.next if p: #链表是否为空
print(p.ele)
链表反转
原理:原链表相当于一摞书,将这摞书最上面的一本拿下来 放在一个位置B, 再拿一本再放在位置B的最上面,重复这个过程。
class Lnode(object):
def __init__(self, ele, next=None):
self.next = next
self.ele = ele class Dlist(object):
def __init__(self):
self.head = None def head_append(self, ele): # 头插入
p = Lnode(ele=ele)
if not self.head:
self.head = p
return
p.next = self.head
self.head = p def reverse(self):
q = None #新链表 while True: #从原链表中拿到一个元素放入新链表
p = self.head #剔除原链表最上方的元素
self.head = self.head.next if p == None: #原链表没元素了
break p.next = q #将剔除元素放入新的链表
q = p self.head = q #将反转的链表给原链表 def printall(self):
p = self.head
while p != None:
print(p.ele)
p = p.next a = Dlist()
for i in range(10):
a.head_append(i) a.reverse()
a.printall()
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