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基于python实现双向链表_python_

2023-05-26 456人已围观

简介 基于python实现双向链表_python_

在一些面试或者力扣题中都要求用双向链表来实现,下面是基于python的双向链表实现。

一、构建链表节点

class Node:     def __init__(self, key, value):         """         初始化方法         :param key:         :param value:         """         self.key = key         self.value = value         self.prev = None         self.next = None     def __str__(self):         val = '{%s: %s}' % (self.key, self.value)         return val     def __repr__(self):         val = '{%s: %s}' % (self.key, self.value)         return val

除了一些节点的基础属性外还有__str__方法用于自定义print(node)的字符串描述(类似Java的toString()),__repr__用于自定义直接调用Node类时的字符串描述

二、实现链表类

具体逻辑主要包括头部添加、尾部添加、头部删除、尾部删除和任意节点的删除,所有对双向链表的操作都是基于这几个方法实现的,具体流程都写在注释中了

class DoubleLinkedList:     def __init__(self, capacity=0xffffffff):         """         双向链表         :param capacity: 链表容量 初始化为int的最大值2^32-1         :return:         """         self.capacity = capacity         self.size = 0         self.head = None         self.tail = None     def __add_head(self, node):         """         向链表头部添加节点             头部节点不存在 新添加节点为头部和尾部节点             头部节点已存在 新添加的节点为新的头部节点         :param node: 要添加的节点         :return: 已添加的节点         """         # 头部节点为空         if not self.head:             self.head = node             self.tail = node             self.head.next = None             self.tail.prev = None         # 头部节点不为空         else:             node.next = self.head             self.head.prev = node             self.head = node             self.head.prev = None         self.size += 1         return node     def __add_tail(self, node):         """         向链表尾部添加节点             尾部节点不存在 新添加的节点为头部和尾部节点             尾部节点已存在 新添加的节点为新的尾部节点         :param node: 添加的节点         :return: 已添加的节点         """         # 尾部节点为空         if not self.tail:             self.tail = node             self.head = node             self.head.next = None             self.tail.prev = None         # 尾部节点不为空         else:             node.prev = self.tail             self.tail.next = node             self.tail = node             self.tail.next = None         self.size += 1         return node     def __remove_head(self):         """         删除头部节点             头部节点不存在 返回None             头部节点已存在 判断链表节点数量 删除头部节点         :return: 头部节点         """         # 头部节点不存在         if not self.head:             return None         # 链表至少存在两个节点         head = self.head         if head.next:             head.next.prev = None             self.head = head.next         # 只存在头部节点         else:             self.head = self.tail = None         self.size -= 1         return head     def __remove_tail(self):         """         删除尾部节点             尾部节点不存在 返回None             尾部节点已存在 判断链表节点数量 删除尾部节点         :return: 尾部节点         """         # 尾部节点不存在         if not self.tail:             return None         # 链表至少存在两个节点         tail = self.tail         if tail.prev:             tail.prev.next = None             self.tail = tail.prev         # 只存在尾部节点         else:             self.head = self.tail = None         self.size -= 1         return tail     def __remove(self, node):         """         删除任意节点             被删除的节点不存在 默认删除尾部节点             删除头部节点             删除尾部节点             删除其他节点         :param node: 被删除的节点         :return: 被删除的节点         """         # 被删除的节点不存在         if not node:             node = self.tail         # 删除的是头部节点         if node == self.head:             self.__remove_head()         # 删除的是尾部节点         elif node == self.tail:             self.__remove_tail()         # 删除的既不是头部也不是尾部节点         else:             node.next.prev = node.prev             node.prev.next = node.next             self.size -= 1         return node     def pop(self):         """         弹出头部节点         :return: 头部节点         """         return self.__remove_head()     def append(self, node):         """         添加尾部节点         :param node: 待追加的节点         :return: 尾部节点         """         return self.__add_tail(node)     def append_front(self, node):         """         添加头部节点         :param node: 待添加的节点         :return: 已添加的节点         """         return self.__add_head(node)     def remove(self, node=None):         """         删除任意节点         :param node: 待删除的节点         :return: 已删除的节点         """         return self.__remove(node)     def print(self):         """         打印当前链表         :return:         """         node = self.head         line = ''         while node:             line += '%s' % node             node = node.next             if node:                 line += '=>'         print(line)

三、测试逻辑

if __name__ == '__main__':     double_linked_list = DoubleLinkedList(10)     nodes = []     # 构建十个节点的双向列表     for i in range(10):         node_item = Node(i, i)         nodes.append(node_item)     double_linked_list.append(nodes[0])     double_linked_list.print()     double_linked_list.append(nodes[1])     double_linked_list.print()     double_linked_list.pop()     double_linked_list.print()     double_linked_list.append_front(nodes[2])     double_linked_list.print()     double_linked_list.append(nodes[3])     double_linked_list.print()     double_linked_list.remove(nodes[3])     double_linked_list.print()     double_linked_list.remove()     double_linked_list.print()

测试结果:

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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