数据结构之无头单向不循环链表

2023-10-24 13:58:15

理解链表：深入探究无头单向不循环链表

一、链表的基本概念

链表是一种线性的数据结构，由一系列称为“结点”的元素组成。每个结点包含一个存储数据的“数据项”和一个指向下一个结点的“指针”。在无头单向不循环链表中，链表没有一个特定的“头”结点，每个结点只包含数据项和指向下一个结点的指针，并且链表在到达最后一个结点后不会循环。

二、链表的存储结构

链表可以使用数组或指针来实现。使用数组实现链表时，每个结点都存储在连续的内存空间中。使用指针实现链表时，每个结点都是一个独立的内存块，通过指针将各个结点连接起来。

三、链表的常见操作

插入： 在链表中插入一个新结点，可以将其插入到头部、尾部或中间。

删除： 从链表中删除一个结点，可以将其从头部、尾部或中间删除。

查找： 在链表中查找一个特定结点，可以使用顺序查找或二分查找。

遍历： 遍历链表中的所有结点，可以正向或反向遍历。

代码示例：

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def insert_at_head(self, data):
        new_node = Node(data)
        new_node.next = self.head
        self.head = new_node

    def insert_at_tail(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            current = self.head
            while current.next is not None:
                current = current.next
            current.next = new_node

    def insert_at_index(self, index, data):
        new_node = Node(data)
        if index == 0:
            self.insert_at_head(data)
        else:
            current = self.head
            for i in range(index - 1):
                current = current.next
            new_node.next = current.next
            current.next = new_node

    def delete_at_head(self):
        if self.head is not None:
            self.head = self.head.next

    def delete_at_tail(self):
        if self.head is not None:
            current = self.head
            while current.next.next is not None:
                current = current.next
            current.next = None

    def delete_at_index(self, index):
        if index == 0:
            self.delete_at_head()
        else:
            current = self.head
            for i in range(index - 1):
                current = current.next
            current.next = current.next.next

    def find(self, data):
        current = self.head
        while current is not None:
            if current.data == data:
                return current
            current = current.next
        return None

    def traverse(self):
        current = self.head
        while current is not None:
            print(current.data)
            current = current.next