[LeetCode训练营]链表

链表的逻辑结构与存储结构

数据与元素之间的逻辑关系

• 集合、线性结构（一对一）
• 树形结构（一对多）
• 图结构（多对多）.

存储结构
顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储

顺序存储（顺序表）：逻辑上相邻的元素物理位置也相邻
链式存储（单链表）：逻辑上相邻的元素物理位置不一定相邻

一、Python中的单链表

单链表的定义

class ListNode:
	def __init__(self, val=0, next=None):
		self.val = val #val是当前节点的值
		self.next = next #next指向下一节点的地址

带头结点的单链表

单链表的创建（尾插法）

• 将当前节点的next改成下一节点的地址

def BuildLink_Tail(l): #传入一个列表
	head = ListNode()
	temp = head #不要直接修改节点
	for elem in l:
		temp.next = ListNode(elem)
		temp = temp.next
	return head
	
head = BuildLink_Tail([1, 2, 3, 4]) #储存链表的地址
while head.next:
	head = head.next
	print(head,val) #输出每个节点中的值

单链表的创建（头插法）

• 用temp储存当前节点的地址，使下一节点指向当前节点

def BuildLink_Tail(l):
	head = ListNode()
	for elem in l:
		temp = head.next
		head.next = ListNode(elem, temp)
	return head

插入元素

• 如果插入到开头，直接将elem修改为head
• 如果插入到中间，如插到第二位，则将第三位的地址用temp储存，再将第一位的next改成要插入的地址，最后再将第三位（elem）的next改成temp储存的地址

#在第i个位置插入elem
def Insert(i, elem): #插入到第i个元素的后面
	global head
	assert i >= 0
	if i == 0:
		elem.next = head
		head = elem
	cur = head
	while i > 1:
		i -= 1
		cur = cur.next
		if not cur:
			return False
	temp = cur.next
	cur.next = elem
	elem.next = temp
	return True

删除元素

def ListDelete(head, i): #删除i后面的那个元素
	assert i >= 0
	cur = head
	while i != 0:
		i -= 1
		cur = cur.next
		if not cur.next:
			return False
	cur.next = cur.next.next
	return True

不带头结点的单链表

不带头节点单链表的创建（尾插法）

def BuildLink_Tail(l): #传入一个列表
	if not l:
		return None
	head = ListNode(l[0])
	temp = head #不要直接修改节点
	for elem in l[1:]:
		temp.next = ListNode(elem)
		temp = temp.next
	return head
	
head = BuildLink_Tail([1, 2, 3, 4]) #储存链表的地址
while head:
	print(head,val) #输出每个节点中的值
	head = head.next

不带头节点单链表的创建（头插法）

def BuildLink_Tail(l):
	head = None
	for elem in l:
		head = ListNode(elem, head)
	return head

插入元素

def Insert(i, elem):
	global head
	assert i >= 0
	if i == 0:
		elem.next = head
		head = elem
	cur = head
	while i > 1:
		i -= 1
		cur = cur.next
		if not cur:
			return False
	temp = cur.next
	cur.next = elem
	elem.next = temp
	return True

二、Python中的双链表

可以解决单链表无法逆向索引的问题

双链表的定义

class ListNode:
	def __init__(self, val=0, next=None, prior):
		self.val = val #val是当前节点的值
		self.next = next #next指向下一节点的地址
		self.prior = piror #prior指向上一个节点的地址

三、Python中的循环链表

循环单链表

和单链表相比，循环单链表可以从一个节点出发可以找到其他任何节点，实际上循环单链表只是将单链表最后一个节点的next指向head。

循环双链表

优点是从头找到尾和从尾找到头的时间复杂度都是O(1)

本文章主要内容摘自阿里云天池leetcode训练营，主要当作笔记记录，如有错误的地方或者有没写完的地方，请见谅。