Python数据结构篇（三）—— 单链表和双链表的实现

一、前言

笔者在前面已经介绍过了栈的实现和队列的实现，本文则是介绍链表的实现，包括单向链表和双向链表的实现。希望能够给初学python算法和数据结构的小伙伴提供帮助~

二、单链表的实现

首先看下单链表的实现，通常单链表中的节点一般包含两个属性，一是存储该节点的数据，二是指向下一节点的指针。因此，在实现单链表之前，我们需要定义如下的 单链表节点。

	class SingleLinkNode:
	    """
	    Single Link Node definition
	    """
	
	    def __init__(self, data=None):
	        self.data = data
	        self.next = None

定义好单链表节点之后，接下来就是对单链表进行实现了。这里实现的单链表主要包含以下几个操作：在单链表末尾添加元素（append方法）、在单链表指定位置插入元素（insert方法）、删除单链表中第一个出现的指定元素（remove方法）、获取单链表中某个位置的元素值（getValue方法）、清空单链表（clear方法）、反转单链表（reverse方法）、获取单链表中元素个数（length方法）、判断单链表是否为空（isEmpty方法）、打印整个单链表（print_all方法）。以下是上面所有方法的实现代码，值得注意的是在 insert 和 getValue 方法中，需要对 index 为负数的情况进行处理下（即加上单链表的长度），因为理论上索引是支持负数的。

	class SingleLinkList:
	    """
	    Single Link List implement
	    """
	
	    def __init__(self):
	        """
	        Initialize an empty pointer
	        """
	        self.__head = None
	
	    def append(self, obj):
	        """
	        append an element at tail
	        :param obj: object for appending
	        """
	        node = SingleLinkNode(obj)
	        if self.isEmpty():
	            self.__head = node
	        else:
	            curr = self.__head
	            while curr.next:
	                curr = curr.next
	            curr.next = node
	
	    def insert(self, obj, index):
	        """
	        insert an element at specific position
	        :param obj: object for inserting
	        :param index: target position
	        """
	        node = SingleLinkNode(obj)
	        if self.isEmpty():
	            self.__head = node
	        else:
	            length = self.length()
	            index = index if index >= 0 else length + index
	            # insert at the first position
	            if index == 0:
	                curr = self.__head
	                node.next = curr
	                self.__head = node
	            elif 0 < index < length:
	                count = 1
	                curr = self.__head
	                while curr.next:
	                    if count == index:
	                        node.next = curr.next
	                        curr.next = node
	                        break
	                    else:
	                        count +=