"""
@Time : 2019/1/9 16:05
@File : LinkList.py
"""
class Node(object):
def __init__(self, data, next_node=None):
self.data = data
self.next = next_node
class LinkList(object):
def __init__(self):
self.head = None
def is_empty(self):
return self.head is None
def len_list(self):
i = 0
node = self.head
while node:
i += 1
node = node.next
return i
#开头添加元素
def prepend_list(self, item):
node = Node(item)
next_node = self.head
self.head = node
node.next = next_node
# 末尾添加元素
def append_list(self, item):
node = Node(item)
if self.is_empty():
self.head = node
else:
p = self.head
while p.next:
p = p.next
p.next = node
# 打印链表
def print_list(self):
node = self.head
# print(type(node))
list = []
while node:
list.append(node.data)
node = node.next
print(list)
# 插入元素
def insert_list(self, index, item):
len = self.len_list()
if index < 0:
print("ERROR!")
if len == 0:
print('LinkList is Empty!')
if index == 0:
self.prepend_list(item)
elif index >= len:
self.append_list(item)
else:
i = 0
node = Node(item)
next_node = self.head
# 下面几行每次循环都要进行if判断，时间复杂度高
# while next_node:
# if index == i+1:
# p = next_node.next
# next_node.next = node
# node.next = p
# break
# i += 1
# next_node = next_node.next
while i+1 < index:
i += 1
next_node = next_node.next
p = next_node.next
next_node.next = node
node.next = p
# 删除表中第一个元素
def del_first(self):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
fist_node = self.head
second_node = fist_node.next
self.head = second_node
# 删除表中最后一个元素
def del_last(self):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
node = self.head
# 下面几行每次循环都要进行if判断，时间复杂度高
# while node:
# if node.next.next is None:
# node.next = None
# node = node.next
len = self.len_list()
i = 0
while i < len-2:
i += 1
node = node.next
node.next = None
# 删除指定位置的元素
def del_index(self, index):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
len = self.len_list()
if index < 0:
print("ERROR!")
elif index >= len:
print("index is larger than len of LinkList!")
elif index == 0:
self.del_first()
elif index == len-1:
self.del_last()
else:
i = 0
node = self.head
while i+1 < index:
node = node.next
i += 1
node.next = node.next.next
# 查找某一元素
def search_list(self, item):
node = self.head
i = 0
while node:
if node.data == item:
return i
i += 1
node = node.next
return -1
# 翻转列表
'''
实现方法：从一个表的首端不断取下结点，将其加入另一个表的首端，就形成了反转的过程。 时间复杂度 O(n)
就像将一摞书一本本拿下来叠成另一摞
'''
def reverse_list(self):
new_list = None
while self.head is not None:
node = self.head
self.head = node.next
node.next = new_list # 摘下来的结点的next应该指向上一个摘下来的结点
new_list = node # 将摘下来的结点和之前结点 加入到 新的结点序列
self.head = new_list # 指向反转后的表头结点
# 列表排序，使用插入排序
'''
链表的排序有两种方法：
1. 移动每个结点之间的元素
2. 调整结点之间的链接关系
sort_list1 采用的是第一种
sort_list2 采用的是第二种
'''
def sort_list1(self):
"""
1. 设定扫描指针 cur_node, 从首结点的第二个结点开始。
2. 扫描指针前面的结点序列都已经是排序好的
3. 将扫描指针的值依次与扫描指针前面的结点序列中的值相比，如果序列中的值比扫描指针中的值大，
则将扫描指针中的值与序列中的值替换，继续用替换后的值与序列中的值比较，由于该序列已经是排序好的，
所以替换后的值肯定比该序列未比较的值都小，即进行一系列的替换，完成已排序序列中元素的后移。
4. 若序列都已经比较一遍，则扫描指针下移。
:return:
"""
cur_node = self.head.next
while cur_node is not None:
cur_data = cur_node.data
p = self.head
# 若 已排序序列中的元素比扫描指针的元素小，则序列指针向后移动，直到p指针为扫描指针或p的data大于扫描指针的data
while p is not cur_node and p.data <= cur_data:
p = p.next
# 替换大元素，完成插入
while p is not cur_node:
p_data = p.data
p.data = cur_data
cur_data = p_data
p = p.next
# 若进行了while p is not cur_node:这个循环，则cur_data已经插入到排序好的序列中，
# 但排序好的序列的最后一个元素已经被倒数第二个元素的值替换，所以 cur_node.data 的值应该是新的排序好序列的最后一个元素，
# 所以进行赋值，将排序的最后一个元素的值复制给cur_node，若放在循环里面，则每次都换替换 cur_node.data，没有必要，只需最后替换
cur_node.data = cur_data
cur_node = cur_node.next
def sort_list2(self):
last = self.head
cur_node = last.next
while cur_node is not None:
p = self.head
q = None
while p is not cur_node and p.data <= cur_node.data:
q = p
p = p.next
if p is cur_node:
last = cur_node
else:
last.next = cur_node.next
cur_node.next = p
if q is None:
self.head = cur_node
else:
q.next = cur_node
cur_node = last.next
link = LinkList()
for i in range(5):
link.append_list(i)
print(link.len_list())
link.print_list()
link.prepend_list(10)
link.print_list()
link.insert_list(3, 100)
link.print_list()
link.del_first()
link.print_list()
link.del_last()
link.print_list()
link.del_index(3)
link.print_list()
index = link.search_list(0)
print(index)
link.reverse_list()
link.print_list()
link.append_list(74)
link.append_list(20)
link.append_list(2)
link.sort_list2()
link.print_list()
参考：
