在计算机科学中，你可以用两种方式存储一个项目列表，要么在连续的内存位置，要么在随机的内存位置。
如果你将项目存储在连续的内存位置，如果我们知道第一个项目的内存位置，我们可以访问所有的项目。例如，数组或列表使用连续的内存位置来存储项目的列表。
链接列表是一种线性数据结构，其中的项目被存储在随机的内存位置。链接列表的每个内存位置被称为一个节点。这些节点用指针连接在一起。
由于项目处于随机位置，我们需要在当前节点中存储下一个项目的地址。因此，每个节点包含两个字段；一个是存储当前节点数据的数据值，一个是存储下一个节点地址的指针。
链接列表的最后一个节点包含一个指向NULL的指针。头部 是一个指针，保持对链表第一个元素的引用。
下面是一个链表的图示。这个链表有三个节点，其值为 A、B 和 C。
链接表的例子
链表实现了空间的优化利用，因为节点可以位于内存的任何地方。另外，你不需要事先定义链表的大小，因为它是动态分配内存的。这些都是使用链表而不是数组的一些优点。
如果你还没有清楚地理解链接列表的工作，请看下面的视频。
使用 Python 实现链接列表
让我们用Python编程语言来实现链表。我们可以创建一个叫做Node的类，每当我们想在链接列表中添加一个节点时，我们可以创建这个类的一个对象。这个类将有两个属性：data 和next。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
现在，让我们创建一个叫做LinkedList的类。我们可以创建这个类的一个对象来创建一个链接列表。这个类将有一个叫做head的属性，它可以作为一个指针使用。
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
插入节点
让我们创建一个链表，并使用 Python 在其中插入一些节点。你可以在链表的开头、链表的结尾或某个特定节点之后插入节点。我们将看到以这三种方式插入节点的 Python 代码。
在链表的开头插入
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAtBeginning(7)
在链表的末端插入
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtEnd(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
if self.head is None:
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
return
last_node = self.head
while(last_node.next):
last_node = last_node.next
last_node.next = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
lList = LinkedList()
lList.insertAtEnd(2)
lList.insertAtEnd(4)
在一个特定的节点之后插入
我使用insertAtBeginning方法插入了一个节点，这样前面的节点就不会是空的。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
def insertAfter(self,prev_node,new_value):
if prev_node == None:
print("Previous node is empty")
new_node = Node(new_value)
new_node.next = prev_node.next
prev_node.next = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAfter(lList.head,8)
lList.insertAfter(lList.head,3)
遍历链表
在遍历中，我们访问链表的每个节点，对其进行一些操作，例如，打印每个节点中存在的数据。让我们看看如何打印链表中的所有数据值。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
def printLinkedList(self):
temp = self.head
while(temp):
print(temp.data)
temp = temp.next
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAtBeginning(1)
lList.insertAtBeginning(9)
lList.printLinkedList()
从链表中删除一个节点
让我们看看如何从链表中删除一个节点。这可以通过很多方式实现。但我们不打算尝试所有这些不同的方法。
在这里，我们将简单地创建一个接受一个值的方法，并删除包含该值的节点。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
def printLinkedList(self):
temp = self.head
while(temp):
print(temp.data)
temp = temp.next
def deleteNode(self,key):
temp = self.head
if(temp==None):
print("Can't perform deletion")
return
while(temp != None):
if(temp.data == key):
break
prev = temp
temp = temp.next
prev.next = temp.next
temp = None
print("1 node deleted with data",key)
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAtBeginning(1)
lList.insertAtBeginning(9)
lList.deleteNode(1)
lList.printLinkedList()
反转一个链表
让我们看看逆转一个链表的 Python 代码。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
def printLinkedList(self):
temp = self.head
while(temp):
print(temp.data)
temp = temp.next
def reverseLinkedList(self):
prev = None
curr = self.head
while(curr is not None):
next = curr.next
curr.next = prev
prev = curr
curr = next
self.head = prev
print("LinkedList reversed")
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAtBeginning(1)
lList.insertAtBeginning(9)
lList.printLinkedList()
lList.reverseLinkedList()
lList.printLinkedList()
删除一个链表
现在让我们试着写一个方法，当它被调用时删除整个链表。
class Node:
def __init__(self,data):
self.data = data
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def insertAtBeginning(self,new_value):
new_node = Node(new_value)
new_node.next = self.head
self.head = new_node
print("New node inserted with data",new_value)
def deleteLinkedList(self):
curr = self.head
while curr:
temp = curr.next
del curr.data
curr = temp
print("LinkedList deleted")
lList = LinkedList()
lList.insertAtBeginning(5)
lList.insertAtBeginning(1)
lList.insertAtBeginning(9)
lList.deleteLinkedList()
