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  Python - 数据结构之高级链表

  • 简述

    我们已经在前面的章节中看到过链表只能向前移动。在本章中，我们看到了另一种类型的链表，它可以向前和向后移动。这样的链表称为双向链表。以下是双向链表的特点。
    • 双向链表包含一个名为 first 和 last 的链接元素。
    • 每个链接带有一个数据字段和两个链接字段，称为 next 和 prev。
    • 每个链接都使用其下一个链接与其下一个链接链接。
    • 每个链接都使用其前一个链接与其前一个链接链接。
    • 最后一个链接带有一个为空的链接以标记列表的结尾。

  • 创建双向链表

    我们使用 Node 类创建一个双向链表。现在我们使用与单链表中使用的方法相同的方法，但是除了节点中存在的数据之外，head 和 next 指针将用于正确分配以在每个节点中创建两个链接。

    例子

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

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

# Adding data elements     
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Print the Doubly Linked list      
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.listprint(dllist.head)

    输出

    执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
62 8 12

  • 插入双向链表

    在这里，我们将看到如何使用以下程序将节点插入到双向链接列表中。该程序使用一种名为 insert 的方法，该方法将新节点插入到双向链表头部的第三个位置。

    例子

    
# Create the Node class
class Node:
   def __init__(self, data):
      self.data = data
      self.next = None
      self.prev = None

# Create the doubly linked list
class doubly_linked_list:
   def __init__(self):
      self.head = None

# Define the push method to add elements     
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Define the insert method to insert the element      
   def insert(self, prev_node, NewVal):
      if prev_node is None:
         return
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = prev_node.next
      prev_node.next = NewNode
      NewNode.prev = prev_node
      if NewNode.next is not None:
         NewNode.next.prev = NewNode

# Define the method to print the linked list 
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.insert(dllist.head.next, 13)
dllist.listprint(dllist.head)

    输出

    执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
62  8  13  12

  • 附加到双向链表

    追加到双向链表将在末尾添加元素。

    例子

    
# Create the node class
class Node:
   def __init__(self, data):
      self.data = data
      self.next = None
      self.prev = None
# Create the doubly linked list class
class doubly_linked_list:
   def __init__(self):
      self.head = None

# Define the push method to add elements at the begining
   def push(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = self.head
      if self.head is not None:
         self.head.prev = NewNode
      self.head = NewNode

# Define the append method to add elements at the end
   def append(self, NewVal):
      NewNode = Node(NewVal)
      NewNode.next = None
      if self.head is None:
         NewNode.prev = None
         self.head = NewNode
         return
      last = self.head
      while (last.next is not None):
         last = last.next
      last.next = NewNode
      NewNode.prev = last
      return

# Define the method to print
   def listprint(self, node):
      while (node is not None):
         print(node.data),
         last = node
         node = node.next

dllist = doubly_linked_list()
dllist.push(12)
dllist.append(9)
dllist.push(8)
dllist.push(62)
dllist.append(45)
dllist.listprint(dllist.head)

    输出

    执行上述代码时，会产生以下结果 - 
    
62 8 12 9 45
    请注意附加操作中元素 9 和 45 的位置。
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