【数据结构与算法python】无序链表的python实现_python 无序链表

1、无序链表的介绍
列表List是一种数据项按照相对位置存放的数据集，作为一种简单强大的数据集结构，提供了丰富的操作接口，但并不是所有的编程语言都提供了List数据类型，有时候需要我们自己实现。为了实现无序表数据结构，可以采用链接表的方案。

2、无序链表的性质
虽然列表数据结构要求保持数据项的前后相对位置，但这种前后位置的保持，并不要求数据项依次存放在连续的存储空间。
数据项存放位置并没有规则，但如果在数据项之间建立链接指向，就可以保持其前后相对位置。
第一个和最后一个数据项需要显式标记出来，一个是队首，一个是队尾，后面再无数据了。

链表实现的最基本元素是节点Node，每个节点至少要包含2个信息：数据项本身，以及指向下一个节点的引用信息，next为None的意义是没有下一个节点了。

3、无序链表的基本操作
（1）节点Node

class Node:
	# 链表初始化
    def __init__(self,initdata):
        self.data = initdata
        self.next = None
	# 获取节点的值
    def getData(self):
        return self.data
	# 获取节点的下一个节点
    def getNext(self):
        return self.next
	# 设置节点的值
    def setData(self,newdata):
        self.data = newdata
	# 设置节点的后续节点
    def setNext(self,newnext):
        self.next = newnext
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（2）无序链表初始化
无序表必须要有对第一个节点的引用信息，设立一个属性head，保存对第一个节点的引用
空表的head为None，随着数据项的加入，无序表的head始终指向链条中的第一个节点

def __init__(self):
	self.head = None
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（3）判断无序表是否为空
包含的head只是对首个节点Node的引用，判断空表的isEmpty()很容易实现，实现方式如下所示

def isEmpty(self):
	return self.head == None
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（4）添加元素
由于无序表并没有限定数据项之间的顺序，新数据项可以加入到原表的任何位置，按照实现的性能考虑，应添加到最容易加入的位置上，也就是添加到表头head处

def add(self,item):
    temp = Node(item)
    temp.setNext(self.head)
    self.head = temp
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（5）链表大小
从链条头head开始遍历到表尾同时用变量累加经过的节点个数

def length(self):
    current = self.head
    count = 0
    while current != None:
        count = count + 1
        current = current.getNext()

    return count
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（6）元素搜索
从链表头head开始遍历到表尾，同时判断当前节点的数据项是否目标

def search(self,item):
    current = self.head
    found = False
    while current != None and not found:
        if current.getData() == item:
            found = True
        else:
            current = current.getNext()

    return found
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（7）元素删除
首先要找到item，这个过程跟search一 样，但在删除节点时，需要特别的技巧current指向的是当前匹配数据项的节点，而删除需要把前一个节点的next指向current的下一个节点，所以我们在search current的同时，还要维护前一个(previous)节点的引用

def remove(self,item):
    current = self.head
    previous = None
    found = False
    while not found:
        if current.getData() == item:
            found = True
        else:
            previous = current
            current = current.getNext()

    if previous == None:
        self.head = current.getNext()
    else:
        previous.setNext(current.getNext())
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4、例子

class Node:
    def __init__(self,initdata):
        self.data = initdata
        self.next = None

    def getData(self):
        return self.data

    def getNext(self):
        return self.next

    def setData(self,newdata):
        self.data = newdata

    def setNext(self,newnext):
        self.next = newnext


class UnorderedList:

    def __init__(self):
        self.head = None

    def isEmpty(self):
        return self.head == None
            
    def add(self,item):
        temp = Node(item)
        temp.setNext(self.head)
        self.head = temp
        
    def length(self):
        current = self.head
        count = 0
        while current != None:
            count = count + 1
            current = current.getNext()

        return count
        
    def search(self,item):
        current = self.head
        found = False
        while current != None and not found:
            if current.getData() == item:
                found = True
            else:
                current = current.getNext()

        return found
                
    def remove(self,item):
        current = self.head
        previous = None
        found = False
        while not found:
            if current.getData() == item:
                found = True
            else:
                previous = current
                current = current.getNext()

        if previous == None:
            self.head = current.getNext()
        else:
            previous.setNext(current.getNext())
            
mylist = UnorderedList()

mylist.add(31)
mylist.add(77)
mylist.add(17)
mylist.add(93)
mylist.add(26)
mylist.add(54)

print(mylist.length())
print(mylist.search(93))
print(mylist.search(100))

mylist.add(100)
print(mylist.search(100))
print(mylist.length())

mylist.remove(54)
print(mylist.length())
mylist.remove(93)
print(mylist.length())
mylist.remove(31)
print(mylist.length())
print(mylist.search(93))
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