学习的一点技巧，通常我们在学习一个新的东西，开始的时候动力十足，雄心勃勃。因为每一个新的领域在入门时候都相对简单，所以在开始学习某一个新的东西往往很舒服，一路高歌猛进，势如破竹。但是接下来随着深入，就进入了瓶颈期，难点一个一个浮出水面，我们就开始怀疑花这么多时间是否值当。
链表的概述
为什么引入链表
- 对于顺序表结构在插入或者删除结点时，往往需要移动大量的数据
链表的定义
- 序列形的数据结构
- 结点通常包含两个部分，包含数据和指向下一个结点的指针
- 链表结构就是由许多这种结点构成的。首先需要定义一个”头引用“变量，该引用变量指向链表结构的第一个结点。
链表和数组对比
- 链表存储更加灵活，无需像数组那样申请连续的存储空间。
链表的类型
- 单链表: 同上面的链式结构一样，每个结点中只包含一个引用
- 双向链表: 若每个结点包含两个引用，一个指向下一个结点，另一个指向上一个结点
- 循环链表:
链表支持基本操作
- 插入: 将一个新的元素插入链表的任意位置
- 删除: 将一个元素从链表中删除
- 查找: 查找一个特定的元素
- 更新: 更新一个特定结点上的元素
- 添加: 添加结点
代码实现
实现 Node 类
首先我们创建一个 Node 类，其中定义 data 属性用于保持数据，另一个 next 属性指向下一个结点。
class Node:
def __init__(self, data=None):
self.data = data
self.next = None
实现 LinkedList 类
LinkedList 是用于将一个结点链接起来形成一个数据结构。在初始化方法__init__中初始化 head 结点，创建一个没有数据的结点作为 head 结点。这个结点通常是用户访问不到的结点，head 结点类似一个占位符用于接受结点，所以 head 结点在 LinkedList 初始化时就自动创建而非用户添加的结点。
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = Node()
append 方法实现
添加一个结点到列表中，首先我们将当前指针指向 head 结点，然后通过判断当前结点的 next 属性是否为空来遍历到链表尾部，当 cur 结点的 next 属性为空则说明 cur 指针移动到链表尾部。
def append(self,data):
new_node = Node(data)
cur = self.head
while cur.next != None:
cur = cur.next
cur.next = new_node
length 方法实现
如果理解了 append 实现中遍历链表的方式，这里 length 方法实现也就不难理解。
def length(self):
cur = self.head
total = 0
while cur.next!=None:
total += 1
cur = cur.next
return total
display 方法实现
这是一个链表可视化的方法，代码中没有什么特别的。
def display(self):
elems = []
cur_node = self.head
while cur_node.next != None:
cur_node=cur_node.next
elems.append(cur_node.data)
print(elems)
get 方法的实现
get 方法接收一个索引，也就是根据索引返回一个对应结点，我们 head 结点是没有索引的，首先我们先判断一下 index 是否超出了链表长度，如果超出链表的长度则抛出一个异常警告ERROR:'GET' Index out of range!并返回一 None。首先 cur_node 当前结点指向 head 结点，然后在 while 循环中，首先将当前结点指向当前结点下一个结点，然后在去判断 cur_idx 是否为 index 所以当 index 为 0 时候当前结点已经第一个添加结点而非 head 结点了，这里大家可以自己琢磨一下
def get(self,index):
if index>=self.length():
print("ERROR:'GET' Index out of range!")
return None
cur_idx=0
cur_node = self.head
while True:
cur_node=cur_node.next
if cur_idx==index:return cur_node.data
cur_idx+=1
delete 方法的实现
def delete(self,index):
if index>=self.length():
print("ERROR:'Delete' Index out of range!")
return
cur_idx=0
cur_node = self.head
while True:
last_node=cur_node
cur_node = cur_node.next
if cur_idx==index:
last_node.next = cur_node.next
return
cur_idx+=1
删除我们需要将上一个结点 next 指向当前结点的下一个结点从实现了删除当前 index 所对应的结点的效果。
if __name__ == "__main__":
my_list = LinkedList()
my_list.append(1)
my_list.append(2)
my_list.append(3)
my_list.append(4)
my_list.append(5)
print(my_list.get(0))
my_list.delete(3)
my_list.display() #[1, 2, 3, 5]
update 方法
这个方法和 get 方法基本没有什么差别就在当找到对应索引的结点时，对结点进行更新。
def update(self,index,data):
if index>=self.length():
print("ERROR:'Update' Index out of range!")
return
cur_idx = 0
cur_node = self.head
while True:
cur_node=cur_node.next
if cur_idx==index:
cur_node.data = data
return
cur_idx+=1
