Python 实现链表实例代码
前言
算法和数据结构是一个亘古不变的话题，作为一个程序员，掌握常用的数据结构实现是非常非常的有必要的。
实现清单
实现链表，本质上和语言是无关的。但是灵活度却和实现它的语言密切相关。今天用Python来实现一下，包含如下操作：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
['addNode(self, data)']['append(self, value)']['prepend(self, value)']['insert(self, index, value)']['delNode(self, index)']['delValue(self, value)']['isempty(self)']['truncate(self)']['getvalue(self, index)']['peek(self)']['pop(self)']['reverse(self)']['delDuplecate(self)']['updateNode(self, index, value)']['size(self)']['print(self)'] |
生成这样的一个方法清单肯定是不能手动写了，要不然得多麻烦啊，于是我写了个程序，来匹配这些自己实现的方法。代码比较简单，核心思路就是匹配源文件的每一行，找到符合匹配规则的内容，并添加到总的结果集中。
代码如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
|
# coding: utf8# @Author: 郭 璞# @File: getmethods.py # @Time: 2017/4/5 # @Contact: 1064319632@qq.com# @blog: http://blog.csdn.net/marksinoberg# @Description: 获取一个模块或者类中的所有方法及参数列表import redef parse(filepath, repattern): with open(filepath, 'rb') as f: lines = f.readlines() # 预解析正则 rep = re.compile(repattern) # 创建保存方法和参数列表的结果集列表 result = [] # 开始正式的匹配实现 for line in lines: res = re.findall(rep, str(line)) print("{}的匹配结果{}".format(str(line), res)) if len(res)!=0 or res is not None: result.append(res) else: continue return [item for item in result if item !=[]]if __name__ == '__main__': repattern = "def (.[^_0-9]+\(.*?\)):" filepath = './SingleChain.py' result = parse(filepath, repattern) for item in result: print(str(item)) |
链表实现
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
|
# coding: utf8# @Author: 郭 璞# @File: SingleChain.py # @Time: 2017/4/5 # @Contact: 1064319632@qq.com# @blog: http://blog.csdn.net/marksinoberg# @Description: 单链表实现class Node(object): def __init__(self, data, next): self.data = data self.next = nextclass LianBiao(object): def __init__(self): self.root = None # 给单链表添加元素节点 def addNode(self, data): if self.root==None: self.root = Node(data=data, next=None) return self.root else: # 有头结点，则需要遍历到尾部节点，进行链表增加操作 cursor = self.root while cursor.next!= None: cursor = cursor.next cursor.next = Node(data=data, next=None) return self.root # 在链表的尾部添加新节点，底层调用addNode方法即可 def append(self, value): self.addNode(data=value) # 在链表首部添加节点 def prepend(self, value): if self.root == None: self.root = Node(value, None) else: newroot = Node(value, None) # 更新root索引 newroot.next = self.root self.root = newroot # 在链表的指定位置添加节点 def insert(self, index, value): if self.root == None: return if index<=0 or index >self.size(): print('index %d 非法， 应该审视一下您的插入节点在整个链表的位置！') return elif index==1: # 如果index==1， 则在链表首部添加即可 self.prepend(value) elif index == self.size()+1: # 如果index正好比当前链表长度大一，则添加在尾部即可 self.append(value) else: # 如此，在链表中部添加新节点，直接进行添加即可。需要使用计数器来维护插入未知 counter = 2 pre = self.root cursor = self.root.next while cursor!=None: if counter == index: temp = Node(value, None) pre.next = temp temp.next = cursor break else: counter += 1 pre = cursor cursor = cursor.next # 删除指定位置上的节点 def delNode(self, index): if self.root == None: return if index<=0 or index > self.size(): return # 对第一个位置需要小心处理 if index == 1: self.root = self.root.next else: pre = self.root cursor = pre.next counter = 2 while cursor!= None: if index == counter: print('can be here!') pre.next = cursor.next break else: pre = cursor cursor = cursor.next counter += 1 # 删除值为value的链表节点元素 def delValue(self, value): if self.root == None: return # 对第一个位置需要小心处理 if self.root.data == value: self.root = self.root.next else: pre = self.root cursor = pre.next while cursor!=None: if cursor.data == value: pre.next = cursor.next # 千万记得更新这个节点，否则会出现死循环。。。 cursor = cursor.next continue else: pre = cursor cursor = cursor.next # 判断链表是否为空 def isempty(self): if self.root == None or self.size()==0: return True else: return False # 删除链表及其内部所有元素 def truncate(self): if self.root == None or self.size()==0: return else: cursor = self.root while cursor!= None: cursor.data = None cursor = cursor.next self.root = None cursor = None # 获取指定位置的节点的值 def getvalue(self, index): if self.root is None or self.size()==0: print('当前链表为空！') return None if index<=0 or index>self.size(): print("index %d不合法！"%index) return None else: counter = 1 cursor = self.root while cursor is not None: if index == counter: return cursor.data else: counter += 1 cursor = cursor.next # 获取链表尾部的值，且不删除该尾部节点 def peek(self): return self.getvalue(self.size()) # 获取链表尾部节点的值，并删除该尾部节点 def pop(self): if self.root is None or self.size()==0: print('当前链表已经为空！') return None elif self.size()==1: top = self.root.data self.root = None return top else: pre = self.root cursor = pre.next while cursor.next is not None: pre = cursor cursor = cursor.next top = cursor.data cursor = None pre.next = None return top # 单链表逆序实现 def reverse(self): if self.root is None: return if self.size()==1: return else: # post = None pre = None cursor = self.root while cursor is not None: # print('逆序操作逆序操作') post = cursor.next cursor.next = pre pre = cursor cursor = post # 千万不要忘记了把逆序后的头结点赋值给root，否则无法正确显示 self.root = pre # 删除链表中的重复元素 def delDuplecate(self): # 使用一个map来存放即可，类似于变形的“桶排序” dic = {} if self.root == None: return if self.size() == 1: return pre = self.root cursor = pre.next dic = {} # 为字典赋值 temp = self.root while temp!=None: dic[str(temp.data)] = 0 temp = temp.next temp = None # 开始实施删除重复元素的操作 while cursor!=None: if dic[str(cursor.data)] == 1: pre.next = cursor.next cursor = cursor.next else: dic[str(cursor.data)] += 1 pre = cursor cursor = cursor.next # 修改指定位置节点的值 def updateNode(self, index, value): if self.root == None: return if index<0 or index>self.size(): return if index == 1: self.root.data = value return else: cursor = self.root.next counter = 2 while cursor!=None: if counter == index: cursor.data = value break cursor = cursor.next counter += 1 # 获取单链表的大小 def size(self): counter = 0 if self.root == None: return counter else: cursor = self.root while cursor!=None: counter +=1 cursor = cursor.next return counter # 打印链表自身元素 def print(self): if(self.root==None): return else: cursor = self.root while cursor!=None: print(cursor.data, end='\t') cursor = cursor.next print()if __name__ == '__main__': # 创建一个链表对象 lianbiao = LianBiao() # 判断当前链表是否为空 print("链表为空%d"%lianbiao.isempty()) # 判断当前链表是否为空 lianbiao.addNode(1) print("链表为空%d"%lianbiao.isempty()) # 添加一些节点，方便操作 lianbiao.addNode(2) lianbiao.addNode(3) lianbiao.addNode(4) lianbiao.addNode(6) lianbiao.addNode(5) lianbiao.addNode(6) lianbiao.addNode(7) lianbiao.addNode(3) # 打印当前链表所有值 print('打印当前链表所有值') lianbiao.print() # 测试对链表求size的操作 print("链表的size: "+str(lianbiao.size())) # 测试指定位置节点值的获取 print('测试指定位置节点值的获取') print(lianbiao.getvalue(1)) print(lianbiao.getvalue(lianbiao.size())) print(lianbiao.getvalue(7)) # 测试删除链表中指定值， 可重复性删除 print('测试删除链表中指定值， 可重复性删除') lianbiao.delNode(4) lianbiao.print() lianbiao.delValue(3) lianbiao.print() # 去除链表中的重复元素 print('去除链表中的重复元素') lianbiao.delDuplecate() lianbiao.print() # 指定位置的链表元素的更新测试 print('指定位置的链表元素的更新测试') lianbiao.updateNode(6, 99) lianbiao.print() # 测试在链表首部添加节点 print('测试在链表首部添加节点') lianbiao.prepend(77) lianbiao.prepend(108) lianbiao.print() # 测试在链表尾部添加节点 print('测试在链表尾部添加节点') lianbiao.append(99) lianbiao.append(100) lianbiao.print() # 测试指定下标的插入操作 print('测试指定下标的插入操作') lianbiao.insert(1, 10010) lianbiao.insert(3, 333) lianbiao.insert(lianbiao.size(), 99999) lianbiao.print() # 测试peek 操作 print('测试peek 操作') print(lianbiao.peek()) lianbiao.print() # 测试pop 操作 print('测试pop 操作') print(lianbiao.pop()) lianbiao.print() # 测试单链表的逆序输出 print('测试单链表的逆序输出') lianbiao.reverse() lianbiao.print() # 测试链表的truncate操作 print('测试链表的truncate操作') lianbiao.truncate() lianbiao.print() |
代码运行的结果如何呢？是否能满足我们的需求，且看打印的结果:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
|
D:\Software\Python3\python.exe E:/Code/Python/Python3/CommonTest/datastructor/SingleChain.py链表为空1链表为空0打印当前链表所有值1 2 3 4 6 5 6 7 3链表的size: 9测试指定位置节点值的获取136测试删除链表中指定值， 可重复性删除can be here!1 2 3 6 5 6 7 31 2 6 5 6 7去除链表中的重复元素1 2 6 5 7指定位置的链表元素的更新测试1 2 6 5 7测试在链表首部添加节点108 77 1 2 6 5 7测试在链表尾部添加节点108 77 1 2 6 5 7 99 100测试指定下标的插入操作10010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999 100测试peek 操作10010010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999 100测试pop 操作10010010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999测试单链表的逆序输出99999 99 7 5 6 2 1 77 333 108 10010测试链表的truncate操作Process finished with exit code 0 |
刚好实现了目标需求。
总结
今天的内容还是比较基础，也没什么难点。但是看懂和会写还是两码事，没事的时候写写这样的代码还是很有收获的。
原文链接：http://blog.csdn.net/marksinoberg/article/details/69310033
