Python 链表(linked list)

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

链表由一系列结点组成，结点可以在运行时动态生成

优点

由于不必须按顺序存储，链表在插入、删除的时候可以达到O(1)的复杂度，比线性表快得多

缺点

相比于线性表顺序结构操作复杂，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)

分类

单向链表

单向链表的链接方向是单向的，对链表的访问要从头部开始顺序读取

组成

每个结点包括两个部分：

是存储数据元素的数据域，

存储下一个结点地址的指针域

示例：

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

操作

• 遍历
• 插入、删除
• 建立
  • 头插法
  • 尾插法

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

def traversal(head_node):
    """链表的遍历"""
    cur_node = head_node
    while cur_node is not None:
        print(cur_node.item)
        cur_node = cur_node.next

def add(value, cur_node):
    """链表的插入，在当前节点之后插入新的节点"""
    new_node = Node(value)
    new_node.next, cur_node.next = cur_node.next, new_node

def delete(cur_node):
    """链表的删除，删除当前节点之后的节点"""
    tar_node = cur_node.next
    cur_node.next = cur_node.next.next
    del tar_node

def create_linklist_f(li):
    """头插法建立链表"""
    head = Node()
    for num in li:
        temp = Node(num)
        temp.next, head.next = head.next, temp
    return head

def create_linklist_r(li):
    """尾插法建立链表"""
    head = Node()
    r_node = head
    for num in li:
        temp = Node(num)
        r_node.next, temp.next = temp, None
        r_node = r_node.next
    return head

双向链表

双向链表每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱，所以从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点

组成

每个结点包括两个部分：

是存储数据元素的数据域，

存储下一个结点地址的指针域

示例：

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

循环链表

表中最后一个结点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环

组成

每个结点包括两个部分：

是存储数据元素的数据域，

存储下一个结点地址的指针域

示例：

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