算法—详细讲解双向链表的实现（python）

双向链表

双向链表的实现

一、往链表的头部增加一个节点

    # 新建一个节点node = Node(data)# 判断链表是否为空if self.is_empty():self.head = nodeelse:# 让链表中原本的头节点的prev指向新的节点self.head.prev = node# 先让node指向当前链表中的头节点node.next = self.head# 再让链表的head指向当前node节点self.head = node# 添加节点之后，链表的长度加1self._length += 1

二、链表尾部添加一个节点

    node = Node(data)if self.head:cur = self.head  # 将头节点的地址赋给了变量curwhile cur.next:cur = cur.nextnode.prev = cur  # 让node的prev指针域去指向原本的尾节点cur.next = node  # 让原本的尾节点的next指向新建的节点else:self.head = node# 让当前的尾节点的指针指向新建的节点node# 链表的长度加1self._length += 1

三、往链表指定位置插入一个节点，值为data

       1新建一个节点node = Node(data)# 2找到链表中索引为pos-1的节点cur = self.headwhile pos - 1:cur = cur.nextpos -= 1# 到这里之后，cur指向的是索引为pos-1的节点# 让node的prev指向索引为pos-1的节点node.prev = cur# 让node的next指向索引为pos的节点cur.next.prev = node# 让索引为pos的节点指向新建的节点node.next = cur.next# 4让索引为pos-1的节点的next指向nodecur.next = node# 5链表的长度加1self._length += 1

四、删除链表中第一个值为data的节点

 cur = self.headwhile cur:if cur.data == data:if cur == self.head:self.head = cur.nextelse:cur.prev.next = cur.nextif cur.next:cur.next.prev=cur.prevself._length -= 1return 0cur = cur.nextreturn -1

五、修改链表中指定位置节点的值

    if 0 < pos < self._length:cur = self.headwhile pos:cur = cur.nextpos -= 1cur.data = dataelse:print('输入的范围不符合要求')

六、查找链表中是否有节点的值为data

cur=self.head
while  cur:if cur.data==data:return 1else:cur=cur.next
return -1

代码块：

class Node:def __init__(self, data, _prev=None, _next=None):self.prev = _prev  # 指针域，指向当前节点的前一个节点self.data = data  # 数据域self.next = _next  # 指针域 指向当前节点的后一个节点class DoubleLinkList:def __init__(self):self.head = None  # 链表的的头节点self._length = 0  # 链表的长度，链表的元素个数def is_empty(self):# 判断链表的是否为空return self._length == 0def length(self):# 返回链表的长度return self._lengthdef nodes_list(self):# 返回链表中的所有节点的值组成的列表res = []cur = self.headwhile cur:res.append(cur.data)cur = cur.nextreturn resdef add(self, data):# 往链表的头部添加一个节点，值为data# 新建一个节点node = Node(data)# 判断链表是否为空if self.is_empty():self.head = nodeelse:# 让链表中原本的头节点的prev指向新的节点self.head.prev = node# 先让node指向当前链表中的头节点node.next = self.head# 再让链表的head指向当前node节点self.head = node# 添加节点之后，链表的长度加1self._length += 1def append(self, data):# 往链表的尾部添加一个节点，值为data# 新建一个节点node，值为datanode = Node(data)if self.head:cur = self.head  # 将头节点的地址赋给了变量curwhile cur.next:cur = cur.nextnode.prev = cur  # 让node的prev指针域去指向原本的尾节点cur.next = node  # 让原本的尾节点的next指向新建的节点else:self.head = node# 让当前的尾节点的指针指向新建的节点node# 链表的长度加1self._length += 1def insert(self, pos, data):# 往链表的指定位置插入一个节点，值为dataif pos <= 0:self.add(data)elif pos > self._length:self.append(data)else:# 1新建一个节点node = Node(data)# 2找到链表中索引为pos-1的节点cur = self.headwhile pos - 1:cur = cur.nextpos -= 1# 到这里之后，cur指向的是索引为pos-1的节点# 让node的prev指向索引为pos-1的节点node.prev = cur# 让node的next指向索引为pos的节点cur.next.prev = node# 让索引为pos的节点指向新建的节点node.next = cur.next# 4让索引为pos-1的节点的next指向nodecur.next = node# 5链表的长度加1self._length += 1def remove(self, data):# 删除链表中第一个值为data的节点cur = self.headwhile cur:if cur.data == data:if cur == self.head:self.head = cur.nextelse:cur.prev.next = cur.nextif cur.next:cur.next.prev=cur.prevself._length -= 1return 0cur = cur.nextreturn -1def modify(self, pos, data):# 修改链表中指定位置节点的值if 0 < pos < self._length:cur = self.headwhile pos:cur = cur.nextpos -= 1cur.data = dataelse:print('输入的范围不符合要求')def search(self, data):# 查找链表中是否有节点的值为datacur = self.headwhile cur:if cur.data == data:return Truecur = cur.nextreturn Falseif __name__ == '__main__':l1 = DoubleLinkList()  # 新建一个链表类print(l1.head, l1.length())l1.add(1)print(l1.nodes_list())l1.append(2)print(l1.nodes_list())l1.append(3)print(l1.nodes_list())l1.insert(1, 8)print(l1.nodes_list())l1.remove(2)print(l1.nodes_list())l1.remove(1)print(l1.nodes_list())l1.modify(1,7)print(l1.nodes_list())print(l1.search(7))

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