Python中的链表
链表是一种基本的数据结构,可以存储不同类型的数据。在计算机科学中,链表由许多节点组成,每个节点包含指向下一个节点的指针和存储数据的值。与数组不同,链表的内存分配是动态的,因此链表的长度可以根据需要改变。在本篇文章中,我将介绍链表的基本概念,以及它在Python中的实现和应用。
一、什么是链表?
链表是由节点组成的数据结构,每个节点包含值和指向下一个节点的指针。链表中的第一个节点称为头节点。如果链表为空,则头节点为空。
链表的基本操作包括插入、删除和遍历。插入和删除节点称为修改操作,而遍历则是读取操作。链表的操作时间复杂度为O(n),其中n是链表的长度。这与数组不同,数组的操作时间复杂度为O(1),因为数组具有随机访问的特点。然而,在许多情况下,链表比数组更灵活和更容易使用。
链表可以分为单向链表和双向链表。单向链表只包含指向下一个节点的指针,而双向链表则包
含指向下一个节点和上一个节点的指针。
二、Python中的链表实现
Python中的链表通常是由类实现的。类定义了节点的结构和链表的操作。以下是一个简单的链表类的实现:
```
class ListNode:
def __init__(self, val=0, next=None):
self.val = val
= next
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = None
def addAtHead(self, val: int) -> None:
self.head = ListNode(val, self.head)
def addAtTail(self, val: int) -> None:
if not self.head:
self.addAtHead(val)
else:
cur = self.head
:
cur =
= ListNode(val)
def get(self, index: int) -> int:
cur = self.head
for _ in range(index):
cur =
return cur.val
def addAtIndex(self, index: int, val: int) -> None:
if index == 0:
self.addAtHead(val)
return
cur = self.head
for _ in range(index - 1):
cur =
= ListNode(val, )
def deleteAtIndex(self, index: int) -> None:
if index == 0:
self.head =
return
cur = self.head
for _ in range(index - 1):
python获取数组长度cur =
=
```
其中,ListNode类定义了节点的结构,包含值和下一个节点的指针;LinkedList类定义了链表的操作,包括添加节点、获取节点、插入节点和删除节点。在Python中,链表通常使用递归来实现,因为Python中的递归深度不受限制。
三、链表的应用
链表在许多应用程序中都有广泛的应用,包括:
1.:生成唯一的身份证号码,防止重复生成。使用链表来存储已生成的身份证号码。
2.文本中的拼写检查:检查已输入文本中的单词是否正确拼写。使用链表将所有单词存储在一个列表中,然后使用哈希表来存储所有单词的拼写正确性。
3.数据库系统:存储和管理大型数据集。使用链表实现数据库中的索引和指针,然后使用哈希表来提高数据查速度。
4.图形用户界面:使用链表来存储控件的位置、大小和属性。链表提供了一种灵活的方式来组织、排序和访问数据。
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