python双向链表原理与实现方法详解

本文实例讲述了python双向链表原理与实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

双向链表

一种更复杂的链表是“双向链表”或“双面链表”。每个节点有两个链接：一个指向前一个节点，当此节点为第一个节点时，指向空值；而另一个指向下一个节点，当此节点为最后一个节点时，指向空值。

操作

• is_empty() 链表是否为空
• length() 链表长度
• travel() 遍历链表
• add(item) 链表头部添加
• append(item) 链表尾部添加
• insert(pos, item) 指定位置添加
• remove(item) 删除节点
• search(item) 查找节点是否存在

实现

class Node(object):
  """双向链表节点"""
  def __init__(self, item):
    self.item = item
    self.next = None
    self.prev = None
class DLinkList(object):
  """双向链表"""
  def __init__(self):
    self.__head = None
  def is_empty(self):
    """判断链表是否为空"""
    return self.__head == None
  def length(self):
    """返回链表的长度"""
    cur = self.__head
    count = 0
    while cur != None:
      count += 1
      cur = cur.next
    return count
  def travel(self):
    """遍历链表"""
    cur = self.__head
    while cur != None:
      print cur.item,
      cur = cur.next
    print ""
  def add(self, item):
    """头部插入元素"""
    node = Node(item)
    if self.is_empty():
      # 如果是空链表，将_head指向node
      self.__head = node
    else:
      # 将node的next指向_head的头节点
      node.next = self.__head
      # 将_head的头节点的prev指向node
      self.__head.prev = node
      # 将_head 指向node
      self.__head = node
  def append(self, item):
    """尾部插入元素"""
    node = Node(item)
    if self.is_empty():
      # 如果是空链表，将_head指向node
      self.__head = node
    else:
      # 移动到链表尾部
      cur = self.__head
      while cur.next != None:
        cur = cur.next
      # 将尾节点cur的next指向node
      cur.next = node
      # 将node的prev指向cur
      node.prev = cur
  def search(self, item):
    """查找元素是否存在"""
    cur = self.__head
    while cur != None:
      if cur.item == item:
        return True
      cur = cur.next
    return False

指定位置插入节点

  def insert(self, pos, item):
    """在指定位置添加节点"""
    if pos <= 0:
      self.add(item)
    elif pos > (self.length()-1):
      self.append(item)
    else:
      node = Node(item)
      cur = self.__head
      count = 0
      # 移动到指定位置的前一个位置
      while count < (pos-1):
        count += 1
        cur = cur.next
      # 将node的prev指向cur
      node.prev = cur
      # 将node的next指向cur的下一个节点
      node.next = cur.next
      # 将cur的下一个节点的prev指向node
      cur.next.prev = node
      # 将cur的next指向node
      cur.next = node

删除元素

  def remove(self, item):
    """删除元素"""
    cur = self.__head
    while cur != None:
      # 找到了要删除的元素
      if cur.item == item:
        # 先判断此结点是否是头节点
        # 头节点
        if cur == self.__head:
          self.__head = cur.next
          # 如果存在下一个结点，则设置下一个结点
          if cur.next:
            # 判断链表是否只有一个结点
            cur.next.prev = None
        else:
          cur.prev.next = cur.next
          # 如果存在下一个结点，则设置下一个结点
          if cur.next:
            cur.next.prev = cur.prev
        break
      else:
        cur = cur.next

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。