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資料結構與演算法--雙向連結串列

雙向連結串列類:

單鏈表只有一個方向的連結,只能做一個方向的掃描和逐步操作。

兩端插入和刪除操作都能高效完成,就必須修改結點的基本設計,加入另一個方向的連結。

結點增加了一個連結域,增加的空間開銷與結點數成正比。

  p.prev.next = p.next

  p.next.prev = p.prev

雙向連結串列:頭結點和尾結點都為空。

add:

1.# 將node的next指向_head的頭節點 node.next = self._head

2.# 將初始的_head 指向node self_head = node

3.# 將_head的頭節點的prev指向node node.next.prev = node (由於1的原因:self._head.prev = node)

append:

1.# 將尾節點cur的next指向node cur.next = node
2.# 將node的prev指向cur node.prev = cur

insert:

2. # 將node的prev指向cur node.next = cur

1. node.prev = cur.prev

3. cur.prev = node    cur.prev.next = node

4. node.perv.next = node     cur.prev = node

remove:

1. cur.prev.next = cur.next

2.cur.next.prev = cur.prev

若刪除為首節點:

1. cur.prev.next = cur.next

2. cur.next.prev = None

class Node(object):
    """雙向連結串列節點"""
    def __init__(self, item):
        self.item = item    #與單鏈表向比,多了前驅
        self.next = None    
        self.prev = None

class DLinkList(object):
    """雙向連結串列"""
    def
__init__(self ): self._head = None #建構函式,雙向連結串列任然用存在head的屬性 def is_empty(self): """判斷連結串列是否為空""" return self._head is None # return self._head == None def length(self): """返回連結串列的長度""" cur = self._head count = 0 while cur != None: count += 1 cur = cur.next return count def travel(self): """遍歷連結串列""" cur = self._head while cur != None: print (cur.item) cur = cur.next print ("") def add(self, item): """頭部插入元素""" node = Node(item) if self.is_empty(): # 如果是空連結串列,將_head指向node self._head = node else: # 將node的next指向_head的頭節點 node.next = self._head # 將_head的頭節點的prev指向node self._head.prev = node # 將_head 指向node self._head = node def append(self, item): """尾部插入元素""" node = Node(item) if self.is_empty(): # 如果是空連結串列,將_head指向node self._head = node else: # 移動到連結串列尾部 cur = self._head while cur.next != None: cur = cur.next #當推出迴圈後,cur當前為原最後結點 # 將尾節點cur的next指向node cur.next = node # 將node的prev指向cur node.prev = cur def search(self, item): """查詢元素是否存在""" cur = self._head while cur != None: if cur.item == item: return True cur = cur.next return False def insert(self, pos, item): """在指定位置新增節點""" if pos <= 0: self.add(item) elif pos > (self.length()-1): self.append(item) else: node = Node(item) cur = self._head count = 0 # 移動到指定位置的前一個位置,講解的時候用的是後一個位置,注意區分。 while count < (pos-1): count += 1 cur = cur.next # 將node的prev指向cur node.prev = cur # 將node的next指向cur的下一個節點 node.next = cur.next # 將cur的下一個節點的prev指向node cur.next.prev = node # 將cur的next指向node cur.next = node def remove(self, item): """刪除元素""" if self.is_empty(): return else: cur = self._head if cur.item == item: # 如果首節點的元素即是要刪除的元素 if cur.next == None: #判斷連結串列是否只有一個節點 # 如果連結串列只有這一個節點 self._head = None else: # 將第二個節點的prev設定為None cur.next.prev = None # 將_head指向第二個節點 self._head = cur.next return while cur != None: if cur.item == item: # 將cur的前一個節點的next指向cur的後一個節點 cur.prev.next = cur.next # 將cur的後一個節點的prev指向cur的前一個節點 cur.next.prev = cur.prev break cur = cur.next if __name__ == "__main__": ll = DLinkList() ll.add(1) ll.add(2) ll.append(3) ll.insert(2, 4) ll.insert(4, 5) ll.insert(0, 6) print ("length:", ll.length()) ll.travel() print (ll.search(3)) print (ll.search(4)) ll.remove(1) print ("length:",ll.length()) ll.travel()