双向链表的学习

最新推荐文章于 2025-04-23 21:53:21 发布

weixin_44719529

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分类专栏： python 算法结构文章标签：链表

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本文详细介绍了双向链表的实现，包括初始化、判断空列表、获取长度、遍历、头插法、尾插法、指定位置插入、删除元素以及搜索元素等操作。通过示例展示了如何使用这些方法来管理双向链表，并进行了多次操作演示，如添加、插入和删除元素，以及查找元素的示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

class Node:
    def __init__(self, elem):
        self.elem = elem
        self.next = None
        self.prev=None#相对于单向链表，多了一个前驱

class Double_link_list:
    def __init__(self, node=None):
        """需要记录首节点的地址信息，所以需要创建一个私有类属性-头节点，
        将节点和链表（Sing_link_list)进行连接

        """
        self.__head = node  # __head属性私有化

    def is_empty(self):
        """判断列表是否为空"""
        return self.__head is None  # 返回True(空列表） or False（非空列表）;

    def length(self):
        """判断列表的长度"""
        cur = self.__head  # 建立游标，并指向首节点
        count = 0
        while cur != None:
            count += 1
            cur = cur.next  # 游标移动
        return count

    def travel(self):
        """遍历列表"""
        cur = self.__head  # 建立游标，并指向首节点
        while cur != None:
            print(cur.elem, end=" ")
            cur = cur.next
        print("")

    def add(self, item):
        """给列表增加元素,头插法"""
        node = Node(item)
        node.next = self.__head
        node.next.prev=node#此时新节点的next存储旧头节点的地址，所以node.next.prev是旧头节点的prev区域
        self.__head = node



    def append(self, item):
        """在列表末尾添加元素
        """
        cur = self.__head  # 建立游标，指向首节点
        node = Node(item)
        if self.is_empty():  # 判断当前列表是否为空列表
            self.__head = node
        else:
            while cur.next != None:
                cur = cur.next  # 游标移动，直到指向末尾节点而非空节点

            cur.next = node
            node.prev=cur

    def insert(self, pos, item):
        """在列表指定位置添加元素"""
        cur = self.__head
        node = Node(item)
        count = 0
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > self.length() - 1:
            self.append(item)
        else:

            while count < pos :
                count += 1
                cur = cur.next  # 当前游标在索引在pos的位置上,所以退出循环
            node.next = cur  # 保持当前链表的顺序不变，使新节点指向pre的下一个节点
            node.prev = cur.prev
            cur.prev.next=node#该句和下面这句一定不能换顺序
            cur.pre=node

    def remove(self, item):
        """列表剔除元素"""
        cur=self.__head

        while cur!=None:
            if cur.elem==item:
                #判断是否为头节点
                if cur==self.__head:#或者pre==None;删除元素为头节点
                    self.__head=cur.next
                    if cur.next:#表示链表中不是只有一个节点：即首节点不是唯一的节点
                        cur.next.prev=None
                else:
                    cur.prev.next = cur.next

                    if cur.next:#表示不是尾节点，cur.next!=None
                        cur.next.prev = cur.prev

                break
            else:

                cur=cur.next


    def search(self, item):
        """列表中搜查指定元素"""
        cur=self.__head
        while cur != None:
            if cur.elem==item:
                return True
            else:
                cur=cur.next
        return False




if __name__ == "__main__":
    li = Double_link_list()
    print(li.is_empty())  # True
    print(li.length())  # 0

    li.append(1)
    print(li.is_empty())  # False
    print(li.length())  # 1

    li.append(2)
    li.append(3)
    li.append(4)
    li.append(5)
    li.append(6)
    li.add(7)
    # 7123456
    li.insert(-1, 80)  # 80 7 1 2 3 4 5 6
    li.insert(0, 79)  # 79 80 7 1 2 3 4 5 6
    li.insert(20, 100)  # 79 80             100
    li.insert(3, 0)
    print("进行遍历")
    li.travel()
    li.remove(100)
    li.travel()
    li.remove(79)
    li.travel()
    li.remove(0)
    li.travel()
    print(li.search(5))
    print(li.search(1000))