数据结构之链表的实现
链表的概念：链表也是线性表的一种，链表的逻辑结构和物理结构并不相同，链表的元素包含指针和数据值。
链表的优点：链表易于删除和插入，时间复杂度是O(1）
缺点：不利于查找，复杂度是O(n)
链表的java实现
节点类Node
package LinkList; /* * 首先定义node类 * node包含三个变量 * 1.获取和设置本节点数据 * 2.获取和设置下一个点的地址 * 3.获取和设置上个节点的地址*/ public class Node { public Object data; public Node next; public Node before; public Node() { } public Node(Object data){ super(); this.data = data; } public Object getData() { return data; } public void setData(Object data) { this.data = data; } public Node getNext() { return next; } public void setNext(Node next) { this.next = next; } public Node getBefore() { return before; } public void setBefore(Node before) { this.before = before; } }
链表实现类MyLinklist
package LinkList; public class MyLinkList<E> { // 实例化根节点,头节点一般没有数据 private Node root = new Node(); private Node next; private Node last; private int size; // 获取size public int getSize(){ return size; } // 增 public void add(Object data){ // 实例化下个节点 next = new Node(data); if (size == 0){ // 存入root的下个节点地址中存放next root.setNext(next); last = next; size++; }else { // 存入最后一个节点中,每次存入的next地址不同 last.setNext(next); last = next; size++; } } // 查 public Object searchByIndex(int index)throws Exception{ if (index<0 || index>size-1){ throw new Exception("查找节点不存在"); }else{ // 第0个节点 Node indexNode = root.getNext(); // 第index-1个节点 for (int i =0;i<index;i++){ indexNode = indexNode.getNext(); } return indexNode.getData(); } } // 改 public void updateByIndex(int index,E e) throws Exception { if (index<0 || index>size-1){ throw new Exception("更新节点节点不存在"); }else{ Node indexNode = root.getNext(); for (int i =0;i<index;i++){ indexNode = indexNode.getNext(); } indexNode.setData(e); } } // 删 public void deleteByIndex(int index) throws Exception { if (index<0 || index>size-1){ throw new Exception("删除节点不存在"); }else { Node indexNode = root.getNext(); Node indexNodeNext = root.getNext(); Node indexNodeBefore = root.getNext(); // 删除是最后一个节点 if (index == size -1){ for (int i = 0;i<index-1;i++){ // 得到要删除节点的前一个的点 indexNodeBefore = indexNodeBefore.getNext(); } indexNodeBefore.setNext(null); size--; }else if (index == 0){ // 查找位置为第0个节点 for (int i =0;i<1;i++){ // 获得第一个节点 indexNodeNext = indexNodeNext.getNext(); } root.setNext(indexNodeNext); size--; }else { for (int i = 0;i<index-1;i++){ // 得到要删除节点的前一个的点 indexNodeBefore = indexNodeBefore.getNext(); } for (int i = 0;i<index+1;i++){ // 得到要删除节点的后一个的点 indexNodeNext = indexNodeNext.getNext(); } indexNodeBefore.setNext(indexNodeNext); size--; } } } // 插入 public void insertData(int index,E e) throws Exception { if (index<0 || index>size){ throw new Exception("插入节点不存在"); }else { Node indexNode = new Node(e); Node indexNodeNext = root.getNext(); Node indexNodeBefore = root.getNext(); if (index == size ){ // 加入是尾部 add(e); }else if (index == 0){ // 查找位置为第0个节点 root.setNext(indexNode); indexNode.setNext(indexNodeNext); size++; }else { for (int i = 0;i<index-1;i++){ // 得到要删除节点的前一个的点 indexNodeBefore = indexNodeBefore.getNext(); } for (int i = 0;i<index+1;i++){ // 得到要删除节点的后一个的点 indexNodeNext = indexNodeNext.getNext(); } indexNodeBefore.setNext(indexNode); indexNode.setNext(indexNodeNext); size++; } } } // 添加循环列表，增删改查需要修改 public void addCycleList(E e){ // 实例化下个节点 next = new Node(e); if (size == 0){ // 存入root的下个节点地址中存放next root.setNext(next); last = next; // 只有一个节点不需要指向自己 size++; }else { // 存入最后一个节点中,每次存入的next地址不同 last.setNext(next); last = next; last.setNext(root.getNext()); // 指向第0个节点位置 size++; } } // 添加循环列表，增删改查需要修改 public void addDoubleOrientList(E e){ // 实例化下个节点 next = new Node(e); if (size == 0){ // 存入root的下个节点地址中存放next root.setNext(next); last = next; // 只有一个节点不需要指向自己 size++; }else { // 存入最后一个节点中,每次存入的next地址不同 last.setNext(next); next.setBefore(last); last = next; size++; } } }
测试类Test
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { MyLinkList<Comparable> myLinkList= new MyLinkList<Comparable>(); myLinkList.add(1); myLinkList.add(2); myLinkList.add(3); // myLinkList.updateByIndex(1,11); // System.out.println(myLinkList.searchByIndex(1)); // myLinkList.deleteByIndex(1); // System.out.println(myLinkList.searchByIndex(1)); // myLinkList.insertData(1,11); // System.out.println(myLinkList.searchByIndex(1)); // System.out.println(myLinkList.getSize()); myLinkList.deleteByIndex(2); System.out.println(myLinkList.searchByIndex(1)); } }
链表的python实现
class SingleNode(object): # 创建节点类 def __init__(self,data): # 存放数据 self.data = data # 下一个节点 self.next = None class SingleLinkList(object): def __init__(self): # 初始化头节点 self.root = SingleNode(None) self.nextNode = None self.beforeNode = None self.lastNode = None self.size = 0 # 查找长度 def getSize(self): return self.size # 增 def add(self,data): if self.size ==0: self.nextNode = SingleNode(data) self.root.next = self.nextNode self.lastNode = self.nextNode self.size+=1 else: self.nextNode = SingleNode(data) self.lastNode.next = self.nextNode self.lastNode = self.nextNode self.size +=1 # 删 def removeByIndex(self,index): if index<0 or self.size-1<index: print("删除节点不存在") elif index == self.size-1: indexNodebefore = self.root.next for i in range(index-1): indexNodebefore = indexNodebefore.next indexNodebefore.next = None self.size -=1 elif index == 0: indexNodeNext = self.root.next for i in range(index+1): indexNodeNext = indexNodeNext.next self.root.next = indexNodeNext self.size -=1 else: indexNodebefore = self.root.next indexNodeNext = self.root.next for i in range(index - 1): indexNodebefore = indexNodebefore.next for i in range(index+1): indexNodeNext = indexNodeNext.next indexNodebefore.next = None indexNodebefore.next = indexNodeNext self.size -=1 # 改 def updataByIndex(self,index,data): if index < 0 or self.size - 1 < index: print("删除节点不存在") else: indexNode = self.root.next for i in range(index): indexNode = indexNode.next indexNode.data = data # 查 def searchByIndex(self,index): if index < 0 or self.size - 1 < index: print("查找节点不存在") else: indexNode = self.root.next for i in range(index): indexNode = indexNode.next return indexNode.data # 插入 def insertByIndex(self,index,data): if index<0 or self.size<index: print("插入节点不存在") elif index == self.size: SingleLinkList.add(data) elif index == 0: indexNode = SingleNode(data) indexNodeNext = self.root.next self.root.next = indexNode indexNode.next = indexNodeNext self.size +=1 else: indexNode = SingleNode(data) indexNodebefore = self.root.next indexNodeNext = self.root.next for i in range(index - 1): indexNodebefore = indexNodebefore.next for i in range(index+1): indexNodeNext = indexNodeNext.next indexNodebefore.next = indexNode indexNode.next = indexNodeNext self.size +=1 list = SingleLinkList() list.add(1) list.add(2) list.add(3) print("====增======") print(list.searchByIndex(0)) print(list.size) print("====删======") list.removeByIndex(0) print(list.searchByIndex(0)) print(list.size) print("====改======") list.updataByIndex(0,20) print(list.searchByIndex(0)) print(list.size) print("====插入======") list.insertByIndex(0,11) print(list.searchByIndex(0)) print(list.size)
