顺序表专题(3)——双向链表

博客介绍了双向链表的概念,它是一种更复杂的链表,每个节点有两个指针域,分别指向前一个和后一个节点,头、尾节点对应指针指向空值。还提及以简单例子演示双向链表节点及链表的实现,且指出其操作与单向链表相同。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

概念

双向链表是一种更复杂的链表,每个节点有两个指针域,一个指向前一个节点,如果当前节点为头节点时,指向空值;另一个链接指向下一个节点,如果当前节点为尾节点时,指向空值。
在这里插入图片描述
以一个简单的例子进行演示,如下,
在这里插入图片描述

双向链表节点实现

class DoubleNode:
    def __init__(self, item):
        self.prev = None
        self.next = None
        self.item = item

双向链表实现

双线链表的操作与单向链表相同,

class DoubleLinkList:
    def __init__(self, node=None):
        self.__head = node
        if node is None:
            self.__count = 0
        else:
            self.__count = 1

    def is_empty(self):
        return self.__head is None

    def length(self):
        return self.__count

    def travel(self):
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            yield cur.item
            cur = cur.next

	def add(self, item):
        node = DoubleNode(item)
        # 判断链表是否为空
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            node.next = self.__head
            self.__head = node
            node.next.prev = node
        self.__count += 1

    def append(self, item):
        node = DoubleNode(item)
        # 判断链表是否为空
        if is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            node.prev = cur
        self.__count += 1

    def insert(self, item, pos):
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > self.__count - 1:
            self.append(item)
        else:
            pre = self.__head
            count = 0
            while count < pos - 1:
                count += 1
                pre = pre.next
            node = DoubleNode(item)
            node.next = pre.next
            node.prev = pre
            pre.next.prev = node
           
    def remove(self, item):
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur is not None:
            if cur.item == item:
                # 如果当前节点是头节点
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                    # 删除头节点后如果链表非空
                    if cur.next is not None:
                        cur.next.prev = None
                # 如果当前节点不是头节点        
                else:
                    pre = cur.prev
                    pre.next = cur.next
                    # 如果当前节点之后非空
                    if cur.next is not None:
                        cur.next.prev = pre
                break

            else:
                cur = cur.next

    def search(self, item):
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False
### 如何绘制顺序表、单链表双向链表和循环链表 #### 顺序表的图解绘制方法 顺序表是一种线性结构,在内存中占用连续的空间。为了表示这种特性,可以通过矩形框来展示各个元素的位置关系。 - 使用一系列水平排列的矩形框代表数组中的每一个位置。 - 每个矩形内部写上该位置存储的具体数值。 - 如果存在空位,则可以在对应的矩形里留白或者标记为`null`。 例如,对于一个长度为5的顺序表{1,2,3,4,5}: ``` ┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ └─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘ ``` #### 单链表的图解绘制方法 单链表由节点组成,每个节点包含两部分:数据域和指针域。通过箭头连接这些节点以显示它们之间的逻辑链接[^1]。 - 节点可以用椭圆或矩形表示,分为上下两个区域;上面放置数据项,下面用于指示下一个节点地址(即指向下一节点的箭头)。 - 链接结束处通常会有一个特殊的终止符,比如NULL,表明这是列表末端。 如下所示的是一个简单的单链表实例: ``` ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ │ 1 ├──→ │ 2 ├──→ │ 3 ├─→ NULL └───┘ └───┘ └───┘ ``` #### 双向链表的图解绘制方法 双向链表除了具有前驱指针外还有后继指针,因此其图形化表达也相应增加了一条反方向的路径[^4]。 - 类似于单链表的方式构建基本框架,但是现在每一对相邻节点之间都有两条相反方向上的连线——一条从前到后,另一条从后往前。 - 各自携带相应的标签prev(前驱) 和 next (后继),以便区分不同类型的边。 以下是带头结点的双向链表示意: ``` prev next prev next ←───────┐ ┐←─────────┐ ┐←─────── ... | Head | → ... → | Node A | → ... → | Node B | ... ────────┘ ┘─────────┘ ┘──────── ``` #### 循环链表的图解绘制方法 循环链表的特点在于最后一个节点不是指向`NULL`而是返回第一个有效节点形成闭环。这使得整个链条看起来像是首尾相接形成了闭合回路[^2]。 - 当描绘此类图表时,只需按照常规方式画出所有节点及其相互间的正向连接即可; - 特殊之处是在最后一步要让最终的那个箭头折回到起点而不是停止下来。 这里给出一个不带头部哨兵节点的简单循环单链表例子: ``` ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ │ 1 ├──→ │ 2 ├──→ │ 3 ├─→... └───┘ └───┘ └───┘ ↑ | └───────────────────────────┘ ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值