链表 ( Linked List )
- 定义：由许多相同数据类型的数据项按照特定顺序排列而成的线性表.
- 特点：各个数据在计算机中是随机存放且不连续.
- 优点：数据的增删改查都很方便，当有新的数据加入的时候，只需要向系统申请一块新的内存即 可，当数据被删除的时候内存会被回收，整个过程不需要移动大量数据
- 缺点：设计数据库的时候比较困难而且麻烦，查找数据的时候不能像静态数据库那样随机读取，必须按照顺序读取直到找到数据为止.
单向链表 ( Single Linked List )
- 单向链表（单链表）是链表的一种，其特点是链表的链接方向是单向的，对链表的访问要通过顺序读取从头部开始；链表是使用指针进行构造的列表，又称为结点列表，因为链表是由一个个结点组装起来的，其中每个结点都有指针成员变量指向列表中的下一个结点，链表头的第一个指针叫做
链表头指针, 而最后一个数据的节点指向一个空值。
- 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
- 只要
链表头指针存在，就可以遍历整个链表，进行增删改查等操作，所以一般情况下尽量不要移动链表头指针的位置。
节点的创建
用类来实现动态分配产生链表节点的节点，然后在类中定义指针字段，用于指向下一个链表节点。
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
单向链表的基本操作
- is_empty() 链表是否为空
- length() 链表长度
- travel() 遍历整个链表
- add(item) 链表头部添加元素
- append(item) 链表尾部添加元素
- insert(postion, item) 指定位置添加元素
- remove(item) 删除节点
- search(item) 查找节点是否存在
单向链表的实现
class SingleLinkList(object):
"""单向链表"""
def __init__(self):
self.head = None #
def is_empty(self):
"""判断链表是否为空"""
return self.head == None
def length(self):
"""链表长度"""
# cur初始时指向头节点
cur = self.head
count = 0
# 尾节点指向None，当未到达尾部时
while cur != None:
count += 1
# 将cur后移一个节点
cur = cur.next
return count
def travel(self):
"""遍历链表"""
cur = self.head
while cur != None:
print cur.item,
cur = cur.next
print('')
头部添加元素
def add(self, item):
"""头部添加元素"""
# 先创建一个保存item值的节点
node = SingleNode(item)
# 将新节点的链接域next指向头节点，即_head指向的位置
node.next = self._head
# 将链表的头_head指向新节点
self._head = node
尾部添加元素
def append(self, item):
"""尾部添加元素"""
node = SingleNode(item)
# 先判断链表是否为空，若是空链表，则将_head指向新节点
if self.is_empty():
self._head = node
# 若不为空，则找到尾部，将尾节点的next指向新节点
else:
cur = self._head
while cur.next != None:
cur = cur.next
cur.next = node
指定位置添加元素
def insert(self, pos, item):
"""指定位置添加元素"""
# 若指定位置pos为第一个元素之前，则执行头部插入
if pos <= 0:
self.add(item)
# 若指定位置超过链表尾部，则执行尾部插入
elif pos > (self.length()-1):
self.append(item)
# 找到指定位置
else:
node = SingleNode(item)
count = 0
# pre用来指向指定位置pos的前一个位置pos-1，初始从头节点开始移动到指定位置
pre = self._head
while count < (pos-1):
count += 1
pre = pre.next
# 先将新节点node的next指向插入位置的节点
node.next = pre.next
# 将插入位置的前一个节点的next指向新节点
pre.next = node
删除节点
def remove(self,item):
"""删除节点"""
cur = self._head
pre = None
while cur != None:
# 找到了指定元素
if cur.item == item:
# 如果第一个就是删除的节点
if not pre:
# 将头指针指向头节点的后一个节点
self._head = cur.next
else:
# 将删除位置前一个节点的next指向删除位置的后一个节点
pre.next = cur.next
break
else:
# 继续按链表后移节点
pre = cur
cur = cur.next
查找节点是否存在
def search(self,item):
"""链表查找节点是否存在，并返回True或者False"""
cur = self._head
while cur != None:
if cur.item == item:
return True
cur = cur.next
return False
测试
if __name__ == "__main__":
ll = SingleLinkList()
ll.add(1)
ll.add(2)
ll.append(3)
ll.insert(2, 4)
print "length:",ll.length()
ll.travel()
print ll.search(3)
print ll.search(5)
ll.remove(1)
print "length:",ll.length()
ll.travel()