zhouzhaoxin
zhouzhaoxin 主攻python，喜欢读书，喜欢摄影，芒格的忠实追随者。关注各个领域发展，取长补短，擅长结合多学科技术解决问题

数据结构与算法-双向链表

数据结构与算法-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。 maven

操作

  • is_empty() 链表是否为空
  • length() 链表长度
  • travel() 遍历链表
  • add(item) 链表头部添加
  • append(item) 链表尾部添加
  • insert(pos, item) 指定位置添加
  • remove(item) 删除节点
  • search(item) 查找节点是否存在

    实现

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    class Node(object):
  """双向链表节点"""
  def __init__(self, item):
      self.item = item
      self.next = None
      self.prev = None
class DLinkList(object):
  """双向链表"""
  def __init__(self):
      self._head = None
  def is_empty(self):
      """判断链表是否为空"""
      return self._head == None
  def length(self):
      """返回链表的长度"""
      cur = self._head
      count = 0
      while cur != None:
          count += 1
          cur = cur.next
      return count
  def travel(self):
      """遍历链表"""
      cur = self._head
      while cur != None:
          print cur.item,
          cur = cur.next
      print ""
  def add(self, item):
      """头部插入元素"""
      node = Node(item)
      if self.is_empty():
          # 如果是空链表，将_head指向node
          self._head = node
      else:
          # 将node的next指向_head的头节点
          node.next = self._head
          # 将_head的头节点的prev指向node
          self._head.prev = node
          # 将_head 指向node
          self._head = node
  def append(self, item):
      """尾部插入元素"""
      node = Node(item)
      if self.is_empty():
          # 如果是空链表，将_head指向node
          self._head = node
      else:
          # 移动到链表尾部
          cur = self._head
          while cur.next != None:
              cur = cur.next
          # 将尾节点cur的next指向node
          cur.next = node
          # 将node的prev指向cur
          node.prev = cur
  def search(self, item):
      """查找元素是否存在"""
      cur = self._head
      while cur != None:
          if cur.item == item:
              return True
          cur = cur.next
      return False

    指定位置插入节点

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def insert(self, pos, item):
        """在指定位置添加节点"""
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            node = Node(item)
            cur = self._head
            count = 0
            # 移动到指定位置的前一个位置
            while count < (pos-1):
                count += 1
                cur = cur.next
            # 将node的prev指向cur
            node.prev = cur
            # 将node的next指向cur的下一个节点
            node.next = cur.next
            # 将cur的下一个节点的prev指向node
            cur.next.prev = node
            # 将cur的next指向node
            cur.next = node

删除元素

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def remove(self, item):
       """删除元素"""
       if self.is_empty():
           return
       else:
           cur = self._head
           if cur.item == item:
               # 如果首节点的元素即是要删除的元素
               if cur.next == None:
                   # 如果链表只有这一个节点
                   self._head = None
               else:
                   # 将第二个节点的prev设置为None
                   cur.next.prev = None
                   # 将_head指向第二个节点
                   self._head = cur.next
               return
           while cur != None:
               if cur.item == item:
                   # 将cur的前一个节点的next指向cur的后一个节点
                   cur.prev.next = cur.next
                   # 将cur的后一个节点的prev指向cur的前一个节点
                   cur.next.prev = cur.prev
                   break
               cur = cur.next

测试

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if __name__ == "__main__":
    ll = DLinkList()
    ll.add(1)
    ll.add(2)
    ll.append(3)
    ll.insert(2, 4)
    ll.insert(4, 5)
    ll.insert(0, 6)
    print "length:",ll.length()
    ll.travel()
    print ll.search(3)
    print ll.search(4)
    ll.remove(1)
    print "length:",ll.length()
    ll.travel()