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概念
单向链表也叫单链表，是链表中最简单的一种形式，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。
结构
代码实现
class Node(object):
"""实现单链表节点"""
def __init__(self, item):
# item存放数据元素
self.item = item
# next代表下一个节点
self.next = None
class SingleLinkList(object):
"""单链表"""
def __init__(self):
self.head = None
# 链表是否为空
def is_empty(self):
return self.head is None
# 链表长度
def length(self):
# cur初始时指向头节点
cur = self.head
n = 0
# 当未到达尾节点None时
while cur is not None:
n += 1
# 将cur后移一个节点
cur =cur.next
return n
# 遍历整个链表
def travel(self):
cur = self.head
while cur is not None:
print(cur.item, end='-')
cur = cur.next
# 输出链表
print()
# 链表头部添加元素
def add(self, item):
# 调用Node类，实例node对象
node = Node(item)
# 先让新增加的节点next指向原首节点
node.next = self.head
# 然后让head指向新节点
self.head = node
# 链表尾部添加元素
def append(self, item):
# 若链表为空，则直接在头部添加
if self.is_empty():
self.add(item)
return
# 1、链表不为空，需要遍历查找尾节点
cur = self.head
while cur.next is not None:
cur = cur.next
# 至此cur指向当前链表的尾节点
# 2、让cur的next指向新节点
node = Node(item)
cur.next = node
# 指定位置添加元素
def insert(self, pos, item):
# 需要对添加的位置进行分类讨论
# 如果添加位置<=0，则直接在头部添加
if pos <= 0:
self.add(item)
# 位置大于链表长度，则直接添加到尾部
elif pos >= self.length():
self.append(item)
else:
# 1 遍历查找待插入位置的前一个节点cur
cur = self.head
for i in range(pos-1):
cur = cur.next
# 至此，cur指向的就是待插入位置的前一个节点
# 2 新节点的next指向cur的next
node = Node(item)
node.next = cur.next
# 3 cur的next指向新节点
cur.next = node
# 删除节点
def remove(self, item):
# 思路：让待删节点的pre（前节点）next指向待删节点的next
cur = self.head
pre = None
# 1 找到待删节点并记录前一个节点
while cur is not None:
# 待删节点不存在也就不用删了，若存在
if cur.item == item:
# 2 若有前一个节点，pre的next指向cur的next
if pre is not None:
pre.next = cur.next
# 否则（待删节点是第0个节点），head指向cur的next
else:
self.head = cur.next
return
pre = cur
cur = cur.next
# 查找某个节点是否存在
def search(self, item):
cur = self.head
while cur is not None:
if cur.item == item:
return True
cur = cur.next
# 没有找到
return False
# 测试代码
if __name__ == '__main__':
sl = SingleLinkList()
sl.add(1)
sl.add(2)
sl.add(3)
sl.travel()
# 结果3-2-1-
sl.append("abc")
sl.append("def")
sl.append("ghi")
sl.travel()
# 结果3-2-1-abc-def-ghi-
sl.insert(-1, "xx")
sl.insert(99, "yy")
sl.insert(3, "zz")
sl.travel()
# 结果xx-3-2-zz-1-abc-def-ghi-yy-
sl.remove("xx")
sl.remove("yy")
sl.remove(1)
sl.remove(90)
sl.travel()
# 结果3-2-zz-abc-def-ghi-
print(sl.search(3))
# 结果True
print(sl.search("zz"))
# 结果True
print(sl.search(380))
# 结果False
复杂度
| 操作 | 链表 | 顺序表 |
|---|---|---|
| 访问元素 | O(n) | O(1) |
| 在头部插入/删除 | O(1) | O(n) |
| 在尾部插入/删除 | O(n) | O(1) |
| 在中间插入/删除 | O(n) | O(n) |