python实现双向链表原理

双向链表

一种更复杂的链表是[双向链表]或[双面链表]。每个节点有两个链接：一个指向前一个节点，当此节点为第一个节点时，指向空值；而另一个指向下一个节点，当此节点为最后一个节点时，指向空值。

操作

is_empty() 链表是否为空
length() 链表长度
travel() 遍历链表
add(item) 链表头部添加
append(item) 链表尾部添加
insert(pos, item) 指定位置添加
remove(item) 删除节点
search(item) 查找节点是否存在

实现

class Node(object):
? ? """双向链表节点"""
? ? def __init__(self, item):
? ? ? ? self.item = item
? ? ? ? self.next = None
? ? ? ? self.prev = None


class DLinkList(object):
? ? """双向链表"""
? ? 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):
? ? ? ? """返回链表的长度"""
? ? ? ? cur = self.__head
? ? ? ? count = 0
? ? ? ? while cur != None:
? ? ? ? ? ? count += 1
? ? ? ? ? ? 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 ""

? ? def add(self, item):
? ? ? ? """头部插入元素"""
? ? ? ? node = Node(item)
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? # 如果是空链表，将_head指向node
? ? ? ? ? ? self.__head = node
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? # 将node的next指向_head的头节点
? ? ? ? ? ? node.next = self.__head
? ? ? ? ? ? # 将_head的头节点的prev指向node
? ? ? ? ? ? self.__head.prev = node
? ? ? ? ? ? # 将_head 指向node
? ? ? ? ? ? self.__head = node

? ? def append(self, item):
? ? ? ? """尾部插入元素"""
? ? ? ? node = Node(item)
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? # 如果是空链表，将_head指向node
? ? ? ? ? ? self.__head = node
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? # 移动到链表尾部
? ? ? ? ? ? cur = self.__head
? ? ? ? ? ? while cur.next != None:
? ? ? ? ? ? ? ? cur = cur.next
? ? ? ? ? ? # 将尾节点cur的next指向node
? ? ? ? ? ? cur.next = node
? ? ? ? ? ? # 将node的prev指向cur
? ? ? ? ? ? node.prev = cur

? ? def search(self, item):
? ? ? ? """查找元素是否存在"""
? ? ? ? cur = self.__head
? ? ? ? while cur != None:
? ? ? ? ? ? if cur.item == item:
? ? ? ? ? ? ? ? return True
? ? ? ? ? ? cur = cur.next
? ? ? ? return False

指定位置插入节点

def insert(self, pos, item):
? ? ? ? """在指定位置添加节点"""
? ? ? ? if pos <= 0:
? ? ? ? ? ? self.add(item)
? ? ? ? elif pos > (self.length()-1):
? ? ? ? ? ? self.append(item)
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? node = Node(item)
? ? ? ? ? ? cur = self.__head
? ? ? ? ? ? count = 0
? ? ? ? ? ? # 移动到指定位置的前一个位置
? ? ? ? ? ? while count < (pos-1):
? ? ? ? ? ? ? ? count += 1
? ? ? ? ? ? ? ? cur = cur.next
? ? ? ? ? ? # 将node的prev指向cur
? ? ? ? ? ? node.prev = cur
? ? ? ? ? ? # 将node的next指向cur的下一个节点
? ? ? ? ? ? node.next = cur.next
? ? ? ? ? ? # 将cur的下一个节点的prev指向node
? ? ? ? ? ? cur.next.prev = node
? ? ? ? ? ? # 将cur的next指向node
? ? ? ? ? ? cur.next = node

删除元素

def remove(self, item):
? ? ? ? """删除元素"""
? ? ? ? cur = self.__head
? ? ? ? while cur != None:
? ? ? ? ? ? # 找到了要删除的元素
? ? ? ? ? ? if cur.item == item:
? ? ? ? ? ? ? ? # 先判断此结点是否是头节点
? ? ? ? ? ? ? ? # 头节点
? ? ? ? ? ? ? ? if cur == self.__head:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? self.__head = cur.next
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 如果存在下一个结点，则设置下一个结点
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if cur.next:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 判断链表是否只有一个结点
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.next.prev = None
? ? ? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.prev.next = cur.next
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 如果存在下一个结点，则设置下一个结点
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if cur.next:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cur.next.prev = cur.prev
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? cur = cur.next

测试

if __name__ == "__main__":
? ? ll = DLinkList()
? ? ll.add(1)
? ? ll.add(2)
? ? ll.append(3)
? ? ll.insert(2, 4)
? ? ll.insert(4, 5)
? ? ll.insert(0, 6)
? ? print "length:",ll.length()
? ? ll.travel()
? ? print ll.search(3)
? ? print ll.search(4)
? ? ll.remove(1)
? ? print "length:",ll.length()
? ? ll.travel()

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

查看更多关于python实现双向链表原理的详细内容...