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三种基本数据结构,栈,队列,链表的定义及python实现(数据结构与算法1)

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三种基本数据结构,栈,队列,链表的定义及python实现(数据结构与算法1)

1.栈
定义:栈是元素的有序集合,添加操作和移除操作都发生在其顶端。其操作顺序为LIFO(last in first out)
根据其定义和特性可用如下Python代码实现栈。

class Stack():
    def __init__(self):
        self.items=[]

    def isEmpty(self):
        return self.items==[]

    def push(self,item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        return self.items.pop()

    def peek(self):
        return self.items[len(self.items)-1]

    def size(self):
        return len(self.items)

2.队列
队列是有序集合,添加操作发生在其尾部,移除操作则发生在其头部,其操作顺序为FIFO(first in first out).根据其定义和特性可用如下Python代码实现队列。

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items=[]
        
    def isEmpty(self):
        self.items==[]
        
    def enqueue(self,item):
        self.items.insert(0,item)
        
    def dequeue(self):
        self.items.pop()
        
    def size(self):
        return len(self.items)

3.链表
链表也是一种基本的数据结构。其每一个节点里面存放下一个节点的位置信息。根据其定义和特性可由如下Python代码实现。

1. """单链表的结点,里面存放element区和next"""相当于元祖(element,next)
class SingleNode(object):
    def __init__(self,item):
        # _item存放数据元素
        self.item = item
        # _next是下一个节点的标识
        self.next = None
2."""单链表数据结构类,具有以下功能"""相当于python中的list数据结构类,同时它也具有以下功能
class SinglelinkList(object):
    """存放一个属性P,好用来指向第一个节点"""
    def __init__(self,):
        self._head = None# _ 私有属性,head=None说明P指向的单链表中没有node

    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return self._head == None

    def length(self):
        """链表长度"""
        # current游标用来遍历节点,初始时指向头节点
        cur = self._head#直接指到第一个节点
        count = 0
        # 尾节点指向None,当未到达尾部时
        while cur != None:
            count += 1
            # 将cur后移一个节点
            cur = cur.next #相当于指向下一个节点
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self._head#直接指到第一个节点
        while cur != None:
            print cur.item,#打印第一个节点
            cur = cur.next#相当于指向下一个节点
        print ""
    
       def add(self, item):
        """头部添加元素"""
        # 先创建一个保存item值的节点
        node = SingleNode(item)
        # 将新节点的链接域next指向头节点,即_head指向的位置,有先后,否则会丢失链
        node.next = self._head
        # 将链表的头_head指向新节点
        self._head = node
        
    def append(self, item):
        """尾部添加元素"""
        node = SingleNode(item)
        # 先判断链表是否为空,若是空链表,则将_head指向新节点
        if self.is_empty():
            self._head = node#append时候,我只要保证把我的node地址给你就行,node.next不用管
        # 若不为空,则找到尾部,将尾节点的next指向新节点
        else:
            cur = self._head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            cur.next = node#直接将node送给cur.next,内部操作就是把node结点地址给他  
            
            """指定位置添加元素"""
	def insert(self, pos, item):
	      
	        # 若指定位置pos为第一个元素之前,则执行头部插入
	        if pos <= 0:
	            self.add(item)
	        # 若指定位置超过链表尾部,则执行尾部插入
	        elif pos > (self.length()-1):
	            self.append(item)
	        # 找到指定位置
	        else:
	            node = SingleNode(item)
	            count = 0
	            # pre用来指向指定位置pos的前一个位置pos-1,初始从头节点开始移动到指定位置
	            pre = self._head
	            while count < (pos-1):
	                count += 1
	                pre = pre.next
	            # 先将新节点node的next指向插入位置的节点
	            node.next = pre.next
	            # 将插入位置的前一个节点的next指向新节点
	            pre.next = node
	            
  """链表查找节点是否存在,并返回True或者False"""
	def search(self,item):
	      
	        cur = self._head
	        while cur != None:#一直往后走,起到遇到none停止
	            if cur.item == item:
	                return True
	            cur = cur.next
	        return False

	def remove(self,item):
	        """删除节点"""
	        cur = self._head
	        pre = None
	        while cur != None:
	            # 找到了指定元素
	            if cur.item == item:
	                # 如果第一个就是删除的节点
	                if not pre:
	                    # 将头指针指向头节点的后一个节点
	                    self._head = cur.next
	                else:
	                    # 将删除位置前一个节点的next指向删除位置的后一个节点
	                    pre.next = cur.next
	                break
	            else:
	                # 继续按链表后移节点
	                pre = cur
	                cur = cur.next
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版权声明:本文为CSDN博主「Mr DaYang」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/m0_46204224/article/details/107774211


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