简单理解头插法（Python实现）

最近一段时间刷leetcode遇到一个叫“两数相加”的题目，然后有一个步骤需要构建一个单链表（需要头插法或者尾插法），忘记算法怎么写了，然后用别人的轮子把题目过了，再来学习学习头插法。

一、数据结构

class node(object):def __init__(self, data=None, next=None):self.data = dataself.next = next

链表的数据结构是由数据域和指针域构成的，c语言用结构体，面向对象语言用类就可以了。一个类里可以定义存放数据的data和存放下一节点的next。

二、算法图解

头插法的过程如上图所示，

先创建一个head结点
再把新的节点装在头节点后面，这样就完成了第一步的操作了。
关键是第2个节点，以及以后的节点是怎么实现插入的呢？这个相对于第一个就复杂一下，也是推出头插法公式套路的关键。先将上一个节点(111)装在新节点(222)的next里，然后把新节点(222)装在head的next里。

总结，头插法存储数据的顺序和输入顺序相反。输入111、222。输出222，111。head这个头节点有什么用呢，其实他像一个中间变量，用来存储你要寄放的值（最新节点都会存在head的next域里）。也像一个迷宫的入口（你遍历单链表的入口就是head）。

三、头插法核心代码推导

推导代码会用到下面2个节点对象

head = node() #这个是头节点
new_node = node(111) #这个代表新节点

1.首先创建一个头节点

head = node()

2.接下来是头插法的关键代码的推导过程=》把新节点放在head后面（也就是把head的next指向新节点）第二到第三步是一个错误到正确的演变过程

new_node = node(111)
head.next = new_node

3.按照步骤2的思路，我们继续让head的next域指向新节点，你会发现之前的数据丢失了，所以在指向新节点之前你是不是应该对原来next域做一个保存

这样正好对应我们的算法图解的第三步

new_node = node(222)
new_node.next = head.next #先保存我们next域
head.next = new_node #让head指向新节点，新节点的next也正好存放了之前的数据

总结头插法的核心代码

new_node.next = head.next
head.next = new_node

四、完成代码

class node(object):def __init__(self, data=None, next=None):self.data = dataself.next = nextdef create_single_linkList():head = node()value = input("请输入值, #表示退出")while value != '#':new_node = node(value)new_node.next = head.nexthead.next = new_nodevalue = input("请输入值, #表示退出")return headdef print_single_linkList(head):if head.data is None:  # 头节点不存数据，所以去掉他head = head.nextwhile head:print(head.data)head = head.nextprint_single_linkList(create_single_linkList())

五、总结

虽然头插法很简单（我一朋友说的，哈哈哈），但是看了一些书，很多博客，一开始就把正确的答案给我，把正确的思路给我，我就是不理解。相反用错误的示范，推出正确的结果，这才是探索科学吧，失败乃成功之母也是这个理。