Python Data Structure 简明教程

Python - Advanced Linked list

我们在前一章中已经了解到了链表,在此链表中只能向前移动。在本教程中,我们将看到另一种链表,在此链表中可以向前和向后移动。这种链表称为双链表。以下是双链表的功能。

  1. 双链表包含称为 first 和 last 的链接元素。

  2. 每条链接都携带一个数据字段和两个称为 next 和 prev 的链接字段。

  3. 每条链接使用其 next 链接与其下一个链接相连。

  4. 每条链接使用其 prev 链接与其前一个链接相连。

  5. 最后一条链接带有 null 作为链接,以标记列表的末尾。

Creating Doubly linked list

我们使用 Node 类创建双链表。现在,我们使用与在单链表中使用相同的方法,但是头部和下一个指针将用于适当的分配,以便在每个节点中创建两条链接,除了节点中显示的数据之外。

Example

class Node:
   def __init__(self, data):
      self.data = data
      self.next = None
      self.prev = None

class doubly_linked_list:
   def __init__(self):
      self.head = None

# Adding data elements
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Print the Doubly Linked list
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.listprint(dllist.head)

Output

执行上述代码后,将生成以下结果 −

62 8 12

Inserting into Doubly Linked List

此处,我们将看到如何使用以下程序将节点插入到双向链表中。该程序使用一个名为 insert 的方法,该方法在双链表头的第三个位置插入新节点。

Example

# Create the Node class
class Node:
   def __init__(self, data):
      self.data = data
      self.next = None
      self.prev = None

# Create the doubly linked list
class doubly_linked_list:
   def __init__(self):
      self.head = None

# Define the push method to add elements
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Define the insert method to insert the element
   def insert(self, prev_node, NewVal):
      if prev_node is None:
         return
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = prev_node.next
      prev_node.next = NewNode
      NewNode.prev = prev_node
      if NewNode.next is not None:
         NewNode.next.prev = NewNode

# Define the method to print the linked list
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.insert(dllist.head.next, 13)
dllist.listprint(dllist.head)

Output

执行上述代码后,将生成以下结果 −

62  8  13  12

Appending to a Doubly linked list

向双向链表追加会将元素添加到末尾。

Example

# Create the node class
class Node:
   def __init__(self, data):
      self.data = data
      self.next = None
      self.prev = None
# Create the doubly linked list class
class doubly_linked_list:
   def __init__(self):
      self.head = None

# Define the push method to add elements at the begining
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Define the append method to add elements at the end
   def append(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = None
      if self.head is None:
         NewNode.prev = None
         self.head = NewNode
         return
      last = self.head
      while (last.next is not None):
         last = last.next
      last.next = NewNode
      NewNode.prev = last
      return

# Define the method to print
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.append(9)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.append(45)
dllist.listprint(dllist.head)

Output

执行上述代码后,将生成以下结果 −

62 8 12 9 45

请注意追加操作中元素 9 和 45 的位置。