Python數據結構之單鏈表

Python數據結構之單鏈表

單鏈表有後繼結點，無前繼結點。
如下實現：

• 建立單鏈表
• 打印單鏈表
• 獲取單鏈表的長度
• 判斷單鏈表是否爲空
• 在單鏈表後插入數據
• 獲取單鏈表指定位置的數據
• 獲取單鏈表指定元素的索引
• 刪除單鏈表指定位置的元素
• 更新單鏈表指定位置的元素
• 清空單鏈表

class Node(object):
    """定義類來描述指針"""
    def __init__(self, data, p=None):
        self.data = data
        self.next = p


class LinkList(object):
    """單鏈表"""

    def __init__(self):
        self.head = None

    # 初始化單鏈表
    def create(self, data):
        self.head = Node(data[0])
        p = self.head
        for i in data[1:]:
            p.next = Node(i)
            p = p.next

    # 打印單鏈表
    def print(self):
        p = self.head
        while p != None:
            print(p.data)
            p = p.next

    # 獲取單鏈表的長度
    def len(self):
        p = self.head
        length = 0
        while p != None:
            length += 1
            p = p.next
        return length

    # 判斷單鏈表是否爲空
    def is_empty(self):
        return self.len() == 0

    # 在單鏈表後插入數據
    def append(self, item):
        if self.is_empty():
            self.head = Node(item)
        else:
            p = self.head
            while p.next != None:
                p = p.next
            p.next = Node(item)

    # 獲取單鏈表指定位置的數據
    def getItem(self, index):
        if self.is_empty():
            print("單鏈表爲空")
            return
        if index >= self.len() or index < 0:
            print("索引超過單鏈表長度")
            return
        p = self.head
        count = 0
        while count != index:
            p = p.next
            count += 1
        return p.data

    # 獲取單鏈表指定元素的索引
    def find(self, item):
        p = self.head
        index = 0
        while p != None:
            if p.data == item:
                return index
            p = p.next
            index += 1

        print("單鏈表中不存在" + repr(item))

    # 在單鏈表指定位置插入元素
    def insert(self, index, item):
        if self.is_empty():
            print("單鏈表爲空")
            return
        if index >= self.len() or index < 0:
            print("索引超過單鏈表長度")
            return
        if index == 0:
            self.head = Node(item, self.head)
        else:
            p = self.head
            count = 0
            while count < index-1:
                p = p.next
                count += 1
            p.next = Node(item, p.next)

    # 刪除單鏈表指定位置的元素
    def delete(self, index):
        if self.is_empty():
            print("單鏈表爲空")
            return
        if index >= self.len() or index < 0:
            print("索引超過單鏈表長度")
            return
        if index == 0:
            self.head = self.head.next
        else:
            p = self.head
            count = 0
            while count < index-1:
                p = p.next
                count += 1
            p.next = p.next.next

    # 更新單鏈表指定位置的元素
    def update(self, index, data):
        if self.is_empty():
            print("單鏈表爲空")
            return
        if index > self.len() or index < 0:
            print("索引超過單鏈表長度")
            return
        p = self.head
        count = -1
        while count < index-1:
            p = p.next
            count += 1
        p.data = data


    # 清空單鏈表
    def clear(self):
        self.head = None



L = LinkList()
L.create([1, 2, 3])
print("打印單鏈表：")
L.print()
print("獲取單鏈表的長度：")
print(L.len())
print("單鏈表是否爲空")
print(L.is_empty())
print("在單鏈表後插入數據")
L.append(4)
L.print()
index = 1
print("獲取第" + repr(index) + "個位置的數據")
print(L.getItem(index))
item = 3
print("獲取單鏈表中元素" + repr(item) + "的索引")
print(L.find(item))

index = 2
item = 10
print("在單鏈表的" + repr(index) + "位置插入數據" + repr(item))
L.insert(index, item)
L.print()
index = 2
print("刪除單鏈表"+repr(index)+"位置的元素")
L.delete(index)
L.print()
index = 2
item = 100
print("更新單鏈表"+repr(index)+"位置的元素爲"+repr(item))
L.update(index, item)
L.print()
print("清空單鏈表")
L.clear()
L.print()

程序輸出結果：

打印單鏈表：
1
2
3
獲取單鏈表的長度：
3
單鏈表是否爲空
False
在單鏈表後插入數據
1
2
3
4
獲取第1個位置的數據
2
獲取單鏈表中元素3的索引
2
在單鏈表的2位置插入數據10
1
2
10
3
4
刪除單鏈表2位置的元素
1
2
3
4
更新單鏈表2位置的元素爲100
1
2
100
4
清空單鏈表