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英国购物网站排名,手机客户端网站建设,网站制作一般需要多少钱?,悟空crm永久免费了python中的数据结构#xff0c;通过类来实现。一、链表基础概念概念链表是一种线性数据结构#xff0c;但它不像列表#xff08;数组#xff09;那样在内存中连续存储#xff0c;而是通过节点#xff08;Node#xff09;串联而成的。节点是链表的基本单元#xff0c;其…python中的数据结构通过类来实现。一、链表基础概念概念链表是一种线性数据结构但它不像列表数组那样在内存中连续存储而是通过节点Node串联而成的。节点是链表的基本单元其中包含两部分。data存储的数据next/prev指针引用指向链表中的下一个 / 上一个节点。链表的优缺点链表的优点插入 / 删除元素时无需移动其他元素只需修改指针效率高。链表的缺点访问元素需要从头遍历无法像列表那样随机访问查询效率低。二、单链表SingleLinkList概念单链表是最简单的链表结构每个节点只有一个指针next指向下一个节点最后一个节点的 next 为 None链表有一个头节点head 作为入口。代码实现核心功能初始化、添加节点、遍历、删除节点。# 通过定义类来实现链表和链表的节点 class Node: # 单链表的节点类 def __init__(self, data): self.data data # 节点存储的数据 self.next None # 指向下一个节点的指针初始为None class LinkList: # 单链表类 def __init__(self): self.head None # 头节点初始为空 # 尾插节点 def add(self, data): # 在链表尾部添加节点 # 插入操作先判断链表是否为空再决定插入 node Node(data) # 如果链表为空头节点直接指向新节点 if self.head is None: self.head node return # 链表不为空则遍历到最后一个节点 current self.head while current.next: current current.next current.next node def travel(self): # 遍历链表并打印所有节点数据 current self.head while current: print(current.data) current current.next def delete(self, key): # 删除指定值的节点 # 因为头节点和别的节点结构有差异所以需要单独判断 current self.head # 情况1删除头节点 # 头节点不为空且为要删除的点 if current and current.data key: self.head current.next #设置下一个节点为头节点 current None return # 情况2删除中间/尾部节点 prev None # 需要定义一个前缀节点方便删除 # 循环的意思是未遇见要删除的节点时前缀节点和当前节点都往后走 while current and current.data ! key: prev current current current.next # 如果没找到要删除的节点 if current is None: return # 断开指针删除节点 prev.next current.next current None # 测试单链表 if __name__ __main__: linkList LinkList() linkList.add(10) linkList.(20) print(初始链表) linkList.travel() # 输出10 20 30 linkList.delete(20) # 删除值为20的节点 linkList.travel() # 输出10 - 30三、双链表DoubleLinkList概念双链表的每个节点有两个指针next指向下一个节点prev指向上一个节点。头节点的 prev 为 None尾节点的 next 为 None。优缺点优点可以双向遍历删除节点时无需像单链表那样找前驱节点效率更高缺点节点结构更复杂占用更多内存。代码实现核心功能头部添加、尾部添加、双向遍历、删除节点。# 定义双链表节点类 class DoubleNode: # 双链表节点类 def __init__(self, data): self.data data self.next None # 指向下一个节点 self.prev None # 指向上一个节点 class DoubleLinkList: # 双链表类 def __init__(self): self.head None self.tail None # 设置尾节点方便尾部操作 def add_head(self, data): # 在头部添加节点(头插)每次插入需要将插入的节点作为头节点 node DoubleNode(data) if self.head is None: # 链表为空时 self.head node # 头尾节点都为这个节点 self.tail node else: # 链表不为空时 node.next self.head self.head.prev node self.head node def add_tail(self, data): # 在尾部添加节点设置了尾节点可以利用tail无需遍历 # 每次尾插需要将插入的节点设置为尾节点 node DoubleNode(data) if self.tail is None: # 链表为空 self.head node self.tail node else: node.prev self.tail self.tail.next node self.tail node def travel(self): #从头节点到尾节点遍历 current self.head while current: print(current.data) current current.next def delete(self, key): # 删除指定值的节点 current self.head # 找到目标节点 while current and current.data ! key: current current.next if current is None: # 没找到 return # 情况1删除头节点 if current self.head: self.head current.next if self.head: # 如果链表还有节点 self.head.prev None else: # 链表只剩一个节点 self.tail None # 情况2删除尾节点 elif current self.tail: self.tail current.prev self.tail.next None # 情况3删除中间节点 else: current.prev.next current.next current.next.prev current.prev current None # 测试双链表 if __name__ __main__: dll DoubleLinkList() dll.add_head(20) dll.add_head(10) dll.add_tail(30) dll.travel() # 输出正向遍历10 20 30 dll.delete_node(20) # 删除值为20的节点 dll.traverse_forward() # 输出10 30四、循环链表Circular Linked List概念循环链表是单链表 / 双链表的变体最后一个节点的 next 指针不指向 None而是指向头节点双循环链表的头节点 prev 指向尾节点。可以理解为首尾相接的火车。特点没有 “末尾” 的概念遍历可以从任意节点开始直到回到起点常用于需要循环处理的场景如约瑟夫环问题。代码实现单循环链表核心功能添加节点、遍历、判断是否循环。class CircularNode: # 循环链表节点类基于单链表设计的循环单链表 def __init__(self, data): self.data data self.next None class CircularLinkedList: # 循环单链表类 def __init__(self): self.head None def add_end(self, data): # 在尾部添加节点尾节点next指向头节点 node CircularNode(data) if self.head is None: self.head node node.next self.head # 第一个节点指向自己形成循环 else: current self.head # 遍历到最后一个节点next指向head的节点 while current.next ! self.head: current current.next current.next node node.next self.head # 新节点next指向头节点 def travel(self): # 遍历循环链表(从head开始回到head结束) if self.head is None: # 先判空 print(链表为空) return current self.head while True: print(current.data) current current.next if current self.head: # 回到头节点结束遍历 print(f(回到{self.head.data})) break def is_circular(self): 判断是否为循环链表验证核心特征 if self.head is None: return False current self.head.next while current and current ! self.head: current current.next return current self.head # 测试循环链表 if __name__ __main__: cll CircularLinkedList() cll.add_end(10) cll.add_end(20) cll.add_end(30) cll.traverse() # 输出循环链表遍历10 20 30 (回到10) print(是否为循环链表, cll.is_circular()) # 输出True总结单链表节点只有 next 指针只能单向遍历结构简单但是删除节点时需要找到其前驱适合只需单向操作的场景。双链表节点有 next 和 prev 指针可双向遍历删除 / 插入效率更高但占用更多内存适合需要双向操作的场景。循环链表尾节点指向头节点无首尾边界适合循环处理的场景如任务调度、约瑟夫环遍历需注意终止条件避免无限循环。三种链表的核心差异在于指针数量和指针指向的规则选择时需要权衡 “内存占用” 和 “操作效率”的影响。