python----双向链表的python语法实现

链表

链表（Linked list）是⼀种常⻅的基础数据结构，是⼀种线性表，但是不像顺序表⼀样连续存储数据，⽽是在每⼀个节点（数据存储单元）⾥存放下⼀个节点的位置信息（即地址）。

双向链表

⼀种更复杂的链表是“双向链表”或“双⾯链表”。每个节点有两个链接：⼀个指向前⼀个节点，当此节点为第⼀个节点时，指向空值；⽽另⼀个指向下⼀个节点，当此节点为最后⼀个节点时，指向空值。

语法实现：

class Node(object):
    """结点类"""


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




class DoubleLinkList():
    """双向链表"""


    def __init__(self, node=None):
        self.__head = node


    def is_empty(self):
        """链表是否为空
        :return 如果链表为空 返回真
        """
        return self.__head is None


    def length(self):
        """链表长度"""
        cur = self.__head
        count = 0
        while cur is not None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count


    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            print(cur.item, end=" ")
            cur = cur.next
        print("")


    def search(self, item):
        """查找结点是否存在"""
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False


    def add(self, item):
        """链表头部添加元素
        :param item: 要保存的具体数据
        """
        node = Node(item)
        # 链表是空链表
        node.next = self.__head
        self.__head = node
        # 链表至少有一个结点
        if node.next:   # 如果node.next存在
            node.next.pre = node


    def append(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        node = Node(item)
        # 如果列表为空，直接添加结点
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            # 退出循环的时候，cur指向尾结点
            node.pre = cur
            cur.next = node


    def insert(self, pos, item):
        """指定位置添加元素"""
        # 在头部添加元素
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        # 在尾部添加元素
        elif pos >= self.length():
            self.append(item)
        else:
            cur = self.__head
            count = 0
            while count < pos:
                count += 1
                cur = cur.next
            # 退出循环的时候，cur指向pos当前位置
            # node插入到pos位置前
            node = Node(item)
            node.next = cur
            node.pre = cur.pre
            cur.pre.next = node
            cur.pre = node


    def remove(self, item):
        """删除结点"""
        # 当前游标
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            # 找到了要删除的元素
            if cur.item == item:
                # 在头部找到了元素
                if cur == self.__head:
                    #链表只有一个结点
                    self.__head = cur.next
                    #链表有多个结点
                    # if self.__head:
                    if cur.next: #如果cur.next存在
                        self.__head.pre = None
                else:
                    # 在中间位置找到了元素
                    cur.pre.next = cur.next
                    # 如果不是尾结点
                    if cur.next:
                        cur.next.pre = cur.pre
            # 不是要找的元素，移动游标
            cur = cur.next




if __name__ == '__main__':
    ll = DoubleLinkList()
    print(ll.length())
    ll.travel()


    ll.append(1)
    print(ll.length())  # 1
    ll.travel()  # 1


    ll.add(2)
    print(ll.length())  # 2
    ll.travel()  # 2 1


    ll.insert(1, 3)
    ll.travel()  # 2 3 1


    ll.remove(1)
    ll.travel()  # 2 3