python 链表实现 单链表

　　1.  链表的定义

　　 　链表是一种基础数据结构，是一种线性表，不想顺序表一样连续存储数据，而是在每一个节点（数据存储单元）里存放下一个节点的位置信息（即地址）。

　　1.1  单链表

　　

　　表元素域elem用来存放具体的数据

　　链接域next用来存放于下一个节点的位置

　　变量p指向链表的头节点的位置，从p出发能找到表中的任意节点

　　  节点实现：

class Node(object):
    #单链表节点类实现
    def __init__(self,elem):
        self.elem = elem
        self.next = None

　　单链表的操作

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

　　单链表的实现：

class SingleLinkList(object):
    #单链表类实现
    def __init__(self,node=None):
        self.__head = node
        
    def is_empty(self):
        #判断链表是否为空
        return self.__head == None
        
    def length(self):
        #链表的长度
        #cur游标，用来遍历节点，count记录数量
        cur = self.__head
        count = 0
        while cur != None:
            count += 1
            cur = cur.next  #将cur后移一个节点
        return count
        
    def travel(self):
        #遍历链表
        cur = self.__head
        while cur != None:
            print(cur.elem,end=' ')
            cur = cur.next
        print('')

　　头部添加元素，在插入的时候，一般不先破坏原始链表的结构，而是先用新的节点指向。

　　　　　　插入节点前

　　　　　　插入节点后的状态

    def add(self,item):
        #在链表头部添加节点
        node = Node(item)
        node.next = self.__head
        self.__head = node

　　尾部添加元素

    def append(self,item):
        #在链表尾部添加节点
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            cur.next = node

　　在指定位置添加元素

　　　　　　　　　　　　插入前节点的状态

　　　　　　　　　　　　 插入后节点的状态

    def insert(self,pos,item):
        #在链表指定位置添加节点
        # pos从0开始
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            pre = self.__head
            count = 0
            while count < (pos-1):
                count += 1
                pre = pre.next
            #当退出循环后,pre指向pos-1位置
            node = Node(item)
            node.next = pre.next
            pre.next = node

　　删除节点

    def remove(self,item):
        #移除节点
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur != None:
            if cur.elem == item:
                #先判断此节点是否是头节点
                #头节点
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                else:
                    pre.next = cur.next
                break
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next

　　查找节点

    def search(self,item):
        #查找节点
        cur = self.__head
        while cur != None:
            if cur.elem == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        return False

　　完整代码：

class Node(object):
    #单链表节点类实现
    def __init__(self,elem):
        self.elem = elem
        self.next = None

class SingleLinkList(object):
    #单链表类实现
    def __init__(self,node=None):
        self.__head = node
        
    def is_empty(self):
        #判断链表是否为空
        return self.__head == None
        
    def length(self):
        #链表的长度
        #cur游标，用来遍历节点，count记录数量
        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.elem,end=' ')
            cur = cur.next
        print('')
    def add(self,item):
        #在链表头部添加节点
        node = Node(item)
        node.next = self.__head
        self.__head = node
        
    def append(self,item):
        #在链表尾部添加节点
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            cur.next = node
        
    def insert(self,pos,item):
        #在链表指定位置添加节点
        # pos从0开始
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            pre = self.__head
            count = 0
            while count < (pos-1):
                count += 1
                pre = pre.next
            #当退出循环后,pre指向pos-1位置
            node = Node(item)
            node.next = pre.next
            pre.next = node
        
    def remove(self,item):
        #移除节点
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur != None:
            if cur.elem == item:
                #先判断此节点是否是头节点
                #头节点
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                else:
                    pre.next = cur.next
                break
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next
        
    def search(self,item):
        #查找节点
        cur = self.__head
        while cur != None:
            if cur.elem == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        return False

if __name__ == '__main__':
    ll = SingleLinkList()
    print(ll.is_empty())
    print(ll.length())
    
    ll.append(1)
    print(ll.is_empty())
    print(ll.length())
    
    ll.append(2)
    ll.add(8)
    ll.append(3)
    ll.append(4)
    ll.append(5)
    ll.append(6)
    ll.insert(-1,9)
    ll.travel()
    ll.insert(3,100)
    ll.travel()
    ll.insert(10,200)
    ll.travel()
    ll.remove(100)
    ll.travel()
    ll.remove(9)
    ll.travel()
    ll.remove(200)
    ll.travel()
'''
运行结果：    
True
0
False
1
9 8 1 2 3 4 5 6
9 8 1 100 2 3 4 5 6
9 8 1 100 2 3 4 5 6 200
9 8 1 2 3 4 5 6 200
8 1 2 3 4 5 6 200
8 1 2 3 4 5 6
'''        

 

来源：https://www.cnblogs.com/homle/p/8848047.html