基本概念
链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 。链表在逻辑上是连续的，但是在物理空间上可能是不连续的，因为链表的内存都是临时申请的，不一定会申请到连续的内存空间。
常用的链表有单向链表和双向链表。这里主要介绍单项链表。
单项链表的组成节点有两部分构成：数据和下一个列表的存储地址。
单节点结构图：
链表结构图：
可以看到每一个节点中的addr都指向下一个节点的地址，phead为整个链表的头节点，不能改变，否则就会找不到整个链表。
python中实现链表首先需要一个类来实现节点对象
"""
class Node: 创建链表节点
"""
class Node:
def __init__(self, value, next=None):
self.value = value
self.next = next
这个节点类包含两个属性，value和next。value表示当前节点存储的值，nex表示当前节点指向的下一个节点的地址。
链表的操作
空链表的实现
空链表没有任何节点，只包含了一个head地址，因此可以实现如下：
class DataList:
def __init__(self):
self.head = Node(None)这样一个链表类就写完了，这个类中目前只包含一个空的头指针，其他方法还没有加上去
链表功能
增
增加链表节点其实都可以用插入节点来统一实现，不管是在头部插入、尾部插入还是中间插入，其本质上都是按index位置来插入值。这里实现尾部插入和按index位置插入两种方法。
尾部插入
- 首先要找到链表的尾部在哪里，从上面链表的结构可以看出来最后一个节点的后面是没有节点的，所以最后一个节点的next一定是指向None的，因此可以根据这个特征来找到最后一个节点
p的初始位置为phead，从phead开始遍历
找到尾节点之后p的位置，
然后把新的节点连接在当前p.next上。代码中的while循环就是用来寻找尾节点的。
def append(self, value):
"""
在链表结尾增加节点
"""
p = self.head
while p.next is not None:
p = p.next
p.next = Node(value)根据index插入
原理和尾部插入类似，先遍历链表，找到需要插入的节点位置,然后插入。
def insert(self, value, index=0):
"""
在index的位置插入value值
:param index: 插入位置,默认为0，插入第一个位置
:param value: 待插入的值
:return:
"""
p = self.head
node = Node(value)
for i in range(index):
print("iteration:"+str(i))
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
node.next = p.next
p.next = node查找到index的位置的时候，p的位置如下图：
找到index的位置之后如何将新节点插入？
- 首先将新节点的next指向原列表的index所在的节点，也就是p.next
- 然后将p.next指向新节点
如果第一步和第二步颠倒过来，则会发生节点p之后的所有链表节点都无法寻找，因为唯一的查询依据p.next已经指向了新节点。
删除节点
原理类似，先查找到index的位置，然后将p.next更改为p.next.next，但是这里需要单独注意一下index=0的情况，因为range(0)不会执行循环，因此需要额外考虑
def delete(self, index):
"""
根据index来删除相应的节点
:param index: 需要删除的节点
:return:
"""
p = self.head
# 当index ==0 时，range循环不会进行，会导致删除第一个元素失败
if index == 0:
p.next = p.next.next
return
for i in range(index):
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
p.next = p.next.next修改节点
原理类似，直接上代码
def modify(self, index, value):
"""
根据index修改对应的value
:param index: 需要修改的index
:param value: 需要更新的值
:return:
"""
p = self.head
for i in range(index):
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
p.next.value = value最后附上完整的代码
"""
class Node: 创建链表节点
"""
class Node:
def __init__(self, value, next=None):
self.value = value
self.next = next
"""
class DataList:实现链表的增、删、改、查等功能
"""
class DataList:
def __init__(self):
self.head = Node(None)
def show_all(self):
"""
显示链表中所有的值
"""
p = self.head
while p.next is not None:
p = p.next
print(p.value)
def append(self, value):
"""
在链表结尾增加节点
"""
p = self.head
while p.next is not None:
p = p.next
p.next = Node(value)
def insert(self, value, index=0):
"""
在index的位置插入value值
:param index: 插入位置,默认为0，插入第一个位置
:param value: 待插入的值
:return:
"""
p = self.head
node = Node(value)
for i in range(index):
print("iteration:"+str(i))
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
node.next = p.next
p.next = node
def delete(self, index):
"""
根据index来删除相应的节点
:param index: 需要删除的节点
:return:
"""
p = self.head
# 当index ==0 时，range循环不会进行，会导致删除第一个元素失败
if index == 0:
p.next = p.next.next
return
for i in range(index):
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
p.next = p.next.next
def modify(self, index, value):
"""
根据index修改对应的value
:param index: 需要修改的index
:param value: 需要更新的值
:return:
"""
p = self.head
for i in range(index):
if p.next is not None:
p = p.next
else:
print("index is out of range")
return
p.next.value = value
dataList = DataList()
dataList.append(1)
dataList.append(2)
dataList.append(3)
dataList.append(4)
dataList.append(5)
dataList.append(6)
# dataList.insert(7, 1)
# dataList.delete(2)
dataList.modify(2, 1000)
dataList.show_all()
