今天终于把大学都没想明白的链表数据结构整明白了，也算小小的收获，挺好玩的。文后附链表操作示意图。

单向链表（单链表）是链表的一种，其特点是链表的链接方向是单向的，对链表的访问要通过顺序读取从头部开始。单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。它的每个节点包含两个域，一个信息域（元素域）和一个链接域。这个链接指向链表中的下一个节点，而最后一个节点的链接域则指向一个空值。

isempty(self)     链表是否为空

length(self)     链表长度

travel(self)     遍历整个链表

add(self,item)     链表头部添加元素

append(self,item)     链表尾部添加元素

insert(self,item,index)     指定位置添加元素

deletebyitem(self,item)     根据数据项删除节点

deletebyindex(self,index)     根据索引位置删除节点

search(self,item)    根据数据项查找节点是否存在

update(self,index,item)     暂无实现

getitem(self,index)     获取索引位置对应的数据项

getindex(self,item)     获取数据项对应的索引位置

代码基本为原创，经过大量重写

class Node(object):def __init__(self, item):self.item = itemself.next = Nonedef __repr__(self):passdef __str__(self):return str(self.item)class SingleLinkList(object):def __init__(self):self.header = Noneself.currentnum=0def isempty(self):return self.header == Nonedef length(self):return self.currentnumdef travel(self):cur =self.headerwhile cur !=None:print("{}".format(cur.item),end=" ")cur=cur.nextprint("\r")def add(self,item):node=Node(item)# 新节点的链接指向头节点node.next=self.header# 链表的头指向新节点self.header=nodeself.currentnum+=1def append(self,item):tempnode=self.headernode=Node(item)if self.isempty():self.add(node)else:while tempnode.next!=None:tempnode=tempnode.nexttempnode.next=nodeself.currentnum+=1def insert(self,item,index):node=Node(item)tempnode=self.headerif index>self.currentnum+1 or index<=0:raise IndexError("{} is not find in Linklist".format(index))# 指定位置为第一个即在头部插入if index==1:self.add(node)elif index>self.currentnum-1:self.append(node)else:for i in range(1,index-1):tempnode=tempnode.nextnode.next=tempnode.nexttempnode.next=nodeself.currentnum+=1def deletebyitem(self,item):tempnode=self.headerprenode=Nonewhile tempnode!=None:if tempnode.item==item:if tempnode==self.header:self.header=tempnode.nextelse:prenode.next=tempnode.nextbreakelse:prenode=tempnodetempnode=tempnode.nextdef deletebyindex(self,index):if index>self.currentnum or index<=0:raise IndexError("{} is not find in Linklist".format(index))i=1tempnode=self.headerprenode=self.headerif index==1:self.header = tempnode.nextself.currentnum-=1returnwhile tempnode.next and i<index:prenode = tempnodetempnode = tempnode.nexti+=1if i==index:prenode.next=tempnode.nextself.currentnum-=1def search(self,item):tempnode=self.headerwhile tempnode!=None:if tempnode.item==item:return Trueelse:tempnode=tempnode.nextreturn Falsedef update(self,index,item):passdef getitem(self,index):if index<=0 or index>self.currentnum:raise IndexError("{} is not find in Linklist".format(index))tempnode=self.headeri=1while i<index:tempnode=tempnode.nexti+=1return tempnode.itemdef getindex(self,item):tempnode = self.headeri=0flag=Falsewhile tempnode != None:i+=1if tempnode.item == item:flag=Truereturn ielse:tempnode = tempnode.nextif flag==False:return 0if __name__ == '__main__':a = SingleLinkList()a.add(1)  # 1print('a.add(1)')a.travel()a.add(2)  # 2 1print('a.add(2)')a.travel()a.append(3)  # 2 1 3print('a.append(3)')a.travel()a.insert(4, 2)  # 2 1 4 3print('a.insert(2, 4)')a.travel()print('a.search(1)=',a.search(1))print('a.search(5)=', a.search(5))print('a.getindex(1)=',a.getindex(1))print('a.getindex(5)=', a.getindex(5))print('a.getitem(2)=', a.getitem(2))print('a.getitem(4)=', a.getitem(4))print('a.getitem(3)=', a.getitem(3))# a.deletebyitem(5)# print('a.deletebyitem(5)')# a.travel()# a.deletebyitem(4)# print('a.deletebyitem(4)')# a.travel()# a.deletebyitem(2)# print('a.deletebyitem(2)')# a.travel()a.deletebyindex(4)print('a.deletebyindex(4)')a.travel()a.deletebyindex(2)print('a.deletebyindex(2)')a.travel()a.deletebyindex(1)print('a.deletebyindex(1)')a.travel()

结果如下

C:\python\pyproject\pythonalgorithms\venv\Scripts\python.exe C:/python/pyproject/pythonalgorithms/linklist.py
a.add(1)
1
a.add(2)
2 1
a.append(3)
2 1 3
a.insert(2, 4)
2 4 1 3
a.search(1)= True
a.search(5)= False
a.getindex(1)= 3
a.getindex(5)= 0
a.getitem(2)= 4
a.getitem(4)= 3
a.getitem(3)= 1
a.deletebyindex(4)
2 4 1
a.deletebyindex(2)
2 1
a.deletebyindex(1)
1 Process finished with exit code 0

链表头部增加节点示意图

从链表尾部增加节点示意图