python链表的基础概念和基础用法详解

这篇文章主要为大家详细介绍了python链表的基础概念和基础用法,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

本文为大家分享了python链表的基础概念和基础用法,供大家参考,具体内容如下

一、什么是链表

链表是由多个不同的节点组成,每个节点通过指针区域关联到一起
链表的头指针,指向了头节点,通过头指针可以找到其他节点信息

二、什么是节点

链表由节点组成,每个节点又包含两个部分,一个是元素区域,一个是指针区域。
元素区域存储的是,当前节点的数值,指针区域指向下一个节点的对象。在C语言中,指针应该是指向下一个元素的的内存地址,因python中不研究指针,这里用下一个节点的对象代替。这样我们就能通过指针区域,找到下一个节点的信息,从而得到下一个节点的值了。

三、为什么引入链表的概念

1.先说说数组这种数据结构吧,数组是一块大的连续内存空间。每次初始化需要开辟一大块内存空间,空间利用率比较低。而链表则不同,链表的节点可以随机分布在任何位置,只需通过指针穿引起来即可。
2.在连续的内存空间中,插入一个元素时,所有其他元素的位置也变动了。插入元素、删除元素时候,效率比较低。
链表是非连续的内存空间,每个节点单独存在自己的内存空间,通过指针指向下一个节点。
如果在某个地方插入一个节点,只需要改变指针的指向即可,不用其他元素都变动。

四、链表的基本操作

# 实现头部插入 尾部插入 根据索引插入 删除节点并print 打印 # 定义一个节点 class Node:     def __init__(self, data):         self.data = data         self.next = None class SingleLinkList:     def __init__(self):         self.head = None         self.tail = None     def is_empty(self):         """链表是否为空         :return:         """         return self.head is None     def length(self):         """求当前链表的长度         :return:         """         count = 0         cur = self.head         while cur is not None:             count += 1             cur = cur.next         return count     def insert_head_node(self, data):         """链表头部添加元素         :param data: 要保存的数据         :return:         """         node = Node(data)         node.next = self.head         self.head = node     def append_node(self, data):         """链表尾部添加元素,有多种实现方式         :param data:         :return:         """         # 第一种方式  时间复杂度为O(n)的处理方式         node = Node(data)         # 如果链表为空,需要特殊处理         if self.is_empty():             self.head = node         else:             cur = self.head             while cur.next is not None:                 cur = cur.next             # 退出循环时, cur指向尾节点             cur.next = node         # 第二种 引入一个tail指针 默认当前链表为一个空链表,不停的去append节点         # node = Node(data)         # if self.is_empty():  # 当第一次添加节点到空链表中的时候,头指针和尾指针同时指向新节点         #     self.head = node         #     self.tail = node         # else:         # 当再次添加节点到链表中的时候, 头指针始终指向头节点,尾指针始终执行未节点,如果一直向未节点追加节点,只需移动tail指针即可         #     self.tail.next = node         #     self.tail = node     def insert_node(self, pos, data):         """指定位置添加元素         :param pos:         :param data:         :return:         """         # 1, 在头部添加         if pos <= 0:             self.insert_head_node(data)         # 2, 在尾部添加         elif self.length() >= pos:             self.append_node(data)         # 3, 指定位置添加         else:             count = 0             while count <(pos - 2):                 count += 1                 self.head = self.head.next             # 这时候self.head 表示当前插入前一个节点             # self.head.next 表示当前插入的后一个节点             node = Node(data)             self.head.next = node             node.next = self.head.next     def delete_node(self, data):         """删除节点         :param data:         :return:         """         cur = self.head     # 记录当前节点的位置         pre = None          # 记录当前节点位置的前置节点         while cur is not None:             # 找到了要删除的元素             if cur.data == data:                 # 在头部找到了要删除的元素                 if cur == self.head:                     self.head = cur.next                     return True                 else:                     pre.next = cur.next                     return True             else:                 # 不是要找的元素, 移动光标                 pre = cur                 cur = cur.next     def search_node(self, data):         """查找节点是否存在         :return:         """         cur = self.head         while cur is not None:             if cur.data == data:                 return True             cur = cur.next         return False     def reveres_node(self):         """链表反转         :return:         """         if self.is_empty():             return         j = 0         while j 

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