数据结构－链表

链表基础知识：

链表是一种物理 存储单元上非连续、非顺序的 存储结构， 数据元素的逻辑顺序是通过链表中的 指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储 数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的 指针域。 相比于 线性表 顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

使用链表结构可以克服 数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了 数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的 指针域，空间开销比较大。链表最明显的好处就是，常规 数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在 记忆体或 磁盘上顺序，数据的存取往往要在不同的排列顺序中转换。链表允许插入和移除表上任意位置上的 节点，但是不允许 随机存取。链表有很多种不同的类型： 单向链表， 双向链表以及 循环链表。链表可以在多种编程语言中实现。像Lisp和Scheme这样的语言的内建 数据类型中就包含了链表的存取和操作。程序语言或 面向对象语言，如C,C++和Java依靠易变工具来生成链表。

 

特点：

链表和数组作为算法中的两个基本数据结构，在程序设计过程中经常用到。尽管两种结构都可以用来存储一系列的数据，但又各有各的特点。

数组的优势，在于可以方便的遍历查找需要的数据。在查询数组指定位置（如查询数组中的第4个数据）的操作中，只需要进行1次操作即可，时间复杂度为O(1)。但是，这种时间上的便利性，是因为数组在内存中占用了连续的空间，在进行类似的查找或者遍历时，本质是指针在内存中的定向偏移。然而，当需要对数组成员进行添加和删除的操作时，数组内完成这类操作的时间复杂度则变成了O(n)。

链表的特性，使其在某些操作上比数组更加高效。例如当进行插入和删除操作时，链表操作的时间复杂度仅为O(1)。另外，因为链表在内存中不是连续存储的，所以可以充分利用内存中的碎片空间。除此之外，链表还是很多算法的基础，最常见的哈希表就是基于链表来实现的。基于以上原因，我们可以看到，链表在程序设计过程中是非常重要的。本文总结了我们在学习链表的过程中碰到的问题和体会。

链表由一系列不必在内存中相连的结构构成，这些对象按线性顺序排序。每个结构含有表元素和指向后继元素的指针。最后一个单元的指针指向NULL。为了方便链表的删除与插入操作，可以为链表添加一个表头。

 

 删除操作可以通过修改一个指针来实现。

插入操作需要执行两次指针调整。

手动实现一个单向链表：

class Node:
    def __init__(self,item):

        self.item = item
        self.next = None

a=Node(1)
b=Node(2)
c=Node(3)
a.next = b
b.next = c

print(a.next.next.item)

链表的创建和遍历

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

def create_linklist(li): #头插法
    head = Node(li[0])  # 头部第一个
    for element in li[1:]:
        node =Node(element)
        node.next = head   #新来的连上上一个
        head = node
    return head

def create_linklist_tail(li):
    head = Node(li[0])
    tail = head
    for element in li[1:]:
        node = Node(element)
        tail.next = node   #在链表尾部顺序插入li
        tail = node
    return head

def print_linklist(lk):
    while lk:
        print(lk.item,end=',')
        lk = lk.next


lk = create_linklist([1,2,3])
print_linklist(lk)
print('')
lk = create_linklist_tail([1,2,3])
print_linklist(lk)

 

 

转载于:https://www.cnblogs.com/sunny666/p/10744192.html