Python 双向链表


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


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
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
def remove(self, item):
        """删除元素"""
        if self.is_empty():
            return
        else:
            cur = self._head
            if cur.item == item:
                # 如果首节点的元素即是要删除的元素
                if cur.next == None:
                    # 如果链表只有这一个节点
                    self._head = None
                else:
                    # 将第二个节点的prev设置为None
                    cur.next.prev = None
                    # 将_head指向第二个节点
                    self._head = cur.next
                return
            while cur != None:
                if cur.item == item:
                    # 将cur的前一个节点的next指向cur的后一个节点
                    cur.prev.next = cur.next
                    # 将cur的后一个节点的prev指向cur的前一个节点
                    cur.next.prev = cur.prev
                    break
                cur = cur.next
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()

 

转载于:https://www.cnblogs.com/Erick-L/p/7209274.html

Python 中,双向链表(Doubly Linked List)是一种每个节点包含指向前驱和后继节点引用的数据结构。以下是双向链表的实现示例及关键操作: ### 双向链表实现 ```python class Node: def __init__(self, data): self.data = data # 节点数据 self.prev = None # 前驱指针 self.next = None # 后继指针 class DoublyLinkedList: def __init__(self): self.head = None # 头节点 self.tail = None # 尾节点(可选,便于反向遍历) # 在链表尾部添加节点 def append(self, data): new_node = Node(data) if not self.head: # 空链表 self.head = new_node self.tail = new_node else: new_node.prev = self.tail self.tail.next = new_node self.tail = new_node # 在链表头部添加节点 def prepend(self, data): new_node = Node(data) if not self.head: self.head = new_node self.tail = new_node else: new_node.next = self.head self.head.prev = new_node self.head = new_node # 删除指定值的节点 def delete(self, data): current = self.head while current: if current.data == data: if current.prev: # 非头节点 current.prev.next = current.next else: # 删除头节点 self.head = current.next if current.next: # 非尾节点 current.next.prev = current.prev else: # 删除尾节点 self.tail = current.prev return current = current.next # 正向遍历打印 def print_forward(self): current = self.head while current: print(current.data, end=" <-> ") current = current.next print("None") # 反向遍历打印 def print_backward(self): current = self.tail while current: print(current.data, end=" <-> ") current = current.prev print("None") # 示例用法 dll = DoublyLinkedList() dll.append(1) dll.append(2) dll.prepend(0) dll.delete(1) dll.print_forward() # 输出: 0 <-> 2 <-> None dll.print_backward() # 输出: 2 <-> 0 <-> None ``` ### 关键点说明 1. **节点结构**:每个 `Node` 包含 `data`、`prev`(前驱指针)和 `next`(后继指针)。 2. **双向操作**: - 插入时需同时更新相邻节点的 `prev` 和 `next`。 - 删除时需处理头/尾节点的特殊情况。 3. **时间复杂度**: - 插入/删除头尾节点:\(O(1)\)(若维护 `tail` 指针)。 - 随机删除:\(O(n)\)(需遍历查找)。 4. **应用场景**:需要双向遍历的场景(如浏览器历史记录、LRU缓存)。
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