"""
@Time : 2019/1/9 16:05
@File : LinkList.py
"""
class Node(object):
def __init__(self, data, next_node=None):
self.data = data
self.next = next_node
class LinkList(object):
def __init__(self):
self.head = None
def is_empty(self):
return self.head is None
def len_list(self):
i = 0
node = self.head
while node:
i += 1
node = node.next
return i
#開頭新增元素
def prepend_list(self, item):
node = Node(item)
next_node = self.head
self.head = node
node.next = next_node
# 末尾新增元素
def append_list(self, item):
node = Node(item)
if self.is_empty():
self.head = node
else:
p = self.head
while p.next:
p = p.next
p.next = node
# 列印連結串列
def print_list(self):
node = self.head
# print(type(node))
list = []
while node:
list.append(node.data)
node = node.next
print(list)
# 插入元素
def insert_list(self, index, item):
len = self.len_list()
if index < 0:
print("ERROR!")
if len == 0:
print('LinkList is Empty!')
if index == 0:
self.prepend_list(item)
elif index >= len:
self.append_list(item)
else:
i = 0
node = Node(item)
next_node = self.head
# 下面幾行每次迴圈都要進行if判斷，時間複雜度高
# while next_node:
# if index == i+1:
# p = next_node.next
# next_node.next = node
# node.next = p
# break
# i += 1
# next_node = next_node.next
while i+1 < index:
i += 1
next_node = next_node.next
p = next_node.next
next_node.next = node
node.next = p
# 刪除表中第一個元素
def del_first(self):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
fist_node = self.head
second_node = fist_node.next
self.head = second_node
# 刪除表中最後一個元素
def del_last(self):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
node = self.head
# 下面幾行每次迴圈都要進行if判斷，時間複雜度高
# while node:
# if node.next.next is None:
# node.next = None
# node = node.next
len = self.len_list()
i = 0
while i < len-2:
i += 1
node = node.next
node.next = None
# 刪除指定位置的元素
def del_index(self, index):
if self.is_empty():
print("LinkList is Empty!")
len = self.len_list()
if index < 0:
print("ERROR!")
elif index >= len:
print("index is larger than len of LinkList!")
elif index == 0:
self.del_first()
elif index == len-1:
self.del_last()
else:
i = 0
node = self.head
while i+1 < index:
node = node.next
i += 1
node.next = node.next.next
# 查詢某一元素
def search_list(self, item):
node = self.head
i = 0
while node:
if node.data == item:
return i
i += 1
node = node.next
return -1
# 翻轉列表
'''
實現方法：從一個表的首端不斷取下結點，將其加入另一個表的首端，就形成了反轉的過程。 時間複雜度 O(n)
就像將一摞書一本本拿下來疊成另一摞
'''
def reverse_list(self):
new_list = None
while self.head is not None:
node = self.head
self.head = node.next
node.next = new_list # 摘下來的結點的next應該指向上一個摘下來的結點
new_list = node # 將摘下來的結點和之前結點 加入到 新的結點序列
self.head = new_list # 指向反轉後的表頭結點
# 列表排序，使用插入排序
'''
連結串列的排序有兩種方法：
1. 移動每個結點之間的元素
2. 調整結點之間的連結關係
sort_list1 採用的是第一種
sort_list2 採用的是第二種
'''
def sort_list1(self):
"""
1. 設定掃描指標 cur_node, 從首結點的第二個結點開始。
2. 掃描指標前面的結點序列都已經是排序好的
3. 將掃描指標的值依次與掃描指標前面的結點序列中的值相比，如果序列中的值比掃描指標中的值大，
則將掃描指標中的值與序列中的值替換，繼續用替換後的值與序列中的值比較，由於該序列已經是排序好的，
所以替換後的值肯定比該序列未比較的值都小，即進行一系列的替換，完成已排序序列中元素的後移。
4. 若序列都已經比較一遍，則掃描指標下移。
:return:
"""
cur_node = self.head.next
while cur_node is not None:
cur_data = cur_node.data
p = self.head
# 若 已排序序列中的元素比掃描指標的元素小，則序列指標向後移動，直到p指標為掃描指標或p的data大於掃描指標的data
while p is not cur_node and p.data <= cur_data:
p = p.next
# 替換大元素，完成插入
while p is not cur_node:
p_data = p.data
p.data = cur_data
cur_data = p_data
p = p.next
# 若進行了while p is not cur_node:這個迴圈，則cur_data已經插入到排序好的序列中，
# 但排序好的序列的最後一個元素已經被倒數第二個元素的值替換，所以 cur_node.data 的值應該是新的排序好序列的最後一個元素，
# 所以進行賦值，將排序的最後一個元素的值複製給cur_node，若放在迴圈裡面，則每次都換替換 cur_node.data，沒有必要，只需最後替換
cur_node.data = cur_data
cur_node = cur_node.next
def sort_list2(self):
last = self.head
cur_node = last.next
while cur_node is not None:
p = self.head
q = None
while p is not cur_node and p.data <= cur_node.data:
q = p
p = p.next
if p is cur_node:
last = cur_node
else:
last.next = cur_node.next
cur_node.next = p
if q is None:
self.head = cur_node
else:
q.next = cur_node
cur_node = last.next
link = LinkList()
for i in range(5):
link.append_list(i)
print(link.len_list())
link.print_list()
link.prepend_list(10)
link.print_list()
link.insert_list(3, 100)
link.print_list()
link.del_first()
link.print_list()
link.del_last()
link.print_list()
link.del_index(3)
link.print_list()
index = link.search_list(0)
print(index)
link.reverse_list()
link.print_list()
link.append_list(74)
link.append_list(20)
link.append_list(2)
link.sort_list2()
link.print_list()
複製程式碼參考：