數據結構 python 語言描述

（一）數據結構綜述

• 經常使用的數據結構：數組（順序表）、鏈表、字典（哈希表）、搜索樹
• 圖這種數據結構，通常用不到
• 概念很無聊，直接上代碼
• 書：數據結構高分筆記，王道

 

（二）鏈表

 

 

 1 class Node(object):
 2     def __init__(self,element=None):
 3         self.element = element
 4         self.next = None
 5 
 6 # 這種建立鏈表的方法是很是野雞的，這裏主要是爲了演示
 7 head = Node()
 8 n1 = Node(111)
 9 n2 = Node(222)
10 n3 = Node(333)
11 head.next = n1
12 n1.next = n2
13 n2.next = n3
14 
15 def log_link_list(head):
16     """
17     打印鏈表中全部的元素
18     """
19     n = head.next
20     while n.next is not None:
21         print(n.element)
22         n = n.next
23     print(n.element)
24     
25     
26 def append(head,element):
27     """
28     在鏈表的末尾添加元素
29     """
30     n = head
31     while n.next is not None:
32         n = n.next
33     node = Node()
34     n.next = node
35     node.element = element
36     
37     
38 def preappend(head,element):
39     """
40     鏈表的頭插法
41     """
42     node = Node(element)
43     node.next = head.next
44     head.next = node
45     
46     
47 def pop(head):
48     tail = head
49     while tail.next is not None:
50         tail = tail.next
51     # 拿到最後一個元素的 pointer 了
52     n = head
53     while n.next is not tail:
54         n = n.next
55     n.next = None
56     return tail.element
57     
58 preappend(head,999)   
59 append(head,666)
60 log_link_list(head)
61 
62 pop(head)
63 log_link_list(head)

 

 

(三) 二叉樹

 

 

class Tree(object):
    def __init__(self,element=None):
        self.element = element
        self.left = None
        self.right = None
        
    def traversal(self):
        """
        二叉樹的前序,中序，後續遍歷
        改變 print 的位置就能夠
        """
       
        if self.left is not None:
            self.left.traversal()
        if self.right is not None:
            self.right.traversal()
        print(self.element)
            
    def reverse(self):
        """
        交換左右子樹
        """
        self.left, self.right = self.right, self.left
        if self.left is not None:
            self.left.reverse()
        if self.right is not None:
            self.right.reverse()

def test():
    # 手動構建二叉樹，這種方法很是野雞。就只有在學習的時候用
    # 在實際的應用中，通常都是自動生成的
    
    t = Tree(0)
    left = Tree(1)
    right = Tree(2)
    t.left = left
    t.right = right
    
    t.traversal()
    
if __name__ == '__main__':
    test()

 

 

 

(四)字典，又叫哈希表，Map等

1. 這個方法很直接，咱們先把一個字符串映射成一個整數

　　　　如： ‘dog’ ------>   'd'*1 + 'o'*10 + 'g'*100

　　2. data = [key, value] 咱們插入的數據是一個個列表，採用連接地址法

 

 

class HashTable(object):
    def __init__(self):
        self.table_size = 10007
        self.table = [0] * self.table_size

    # 這個魔法方法是用來實現 in  not in 語法的
    def __contains__(self, item):
        return self.has_key(item)
        
    def has_key(self, key):
        """
        檢查一個 key 是否存在, 時間很短, 是 O(1)
        若是用 list 來存儲, 須要遍歷, 時間是 O(n)
        """
        index = self._index(key)
        # 取元素
        v = self.table[index]
        if isinstance(v, list):
            # 檢查是否包含咱們要找的 key
            for kv in v:
                if kv[0] == key:
                    return True
        return False

    def _insert_at_index(self, index, key, value):
        # 檢查下標處是不是第一次插入數據
        v = self.table[index]
        data = [key, value]
        if isinstance(v, int):
            self.table[index] = [data]
        else:
            # 若是不是, 獲得的會是 list, 直接 append
            self.table[index].append([data])

    def add(self, key, value):
        """
        add 函數往 hashtable 中加入一對元素
        咱們先只支持字符串當 key
        """
        # 先計算出下標
        index = self._index(key)
        # 在下標處插入元素
        self._insert_at_index(index, key, value)

    def get(self, key, default_value=None):
        """
        這個和 dict 的 get 函數同樣
        """
        index = self._index(key)
        # 取元素
        v = self.table[index]
        if isinstance(v, list):
            # 檢查是否包含咱們要找的 key
            for kv in v:
                if kv[0] == key:
                    return kv[1]
        return default_value

    def _index(self, key):
        # 先計算出下標
        return self._hash(key) % self.table_size

    def _hash(self, s):
        n = 1
        f = 1
        for i in s:
            n += ord(i) * f
            f *= 10
        return n


def test():
    import uuid
    names = [
        'web',
        'python',
    ]
    ht = HashTable()
    for key in names:
        value = uuid.uuid4()
        ht.add(key, value)
        print('add 元素', key, value)
    for key in names:
        v = ht.get(key)
        print('get 元素', key, v)


if __name__ == '__main__':
    test()