单向链表

       单向链表也叫单链表，是链表中最简单的一种形式，它的每个节点包含两个域，一个信息域（元素域）和一个链接域。这个链接指向链表中的下一个节点，而最后一个节点的链接域则指向一个空值。

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节点实现

class singleNode(object):
    """单链表的节点"""
    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

单链表的操作

is_empty()链表是否为空
length()链表长度
travel()遍历整个链表
add(item)链表头部添加元素
append(item)链表尾部添加元素
insert(pos,item)制定位置添加元素
remove(item)删除节点
search(item)查找节点是否存在

单链表的实现

class singleNode(object):
    """单链表的节点"""
    def __init__(self):
        self._head = None

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

    def length(self):
        """链表长度"""
        # cur初始时指向头节点
        cur = self._head
        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
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            print (cur.item)
            cur = cur.next
        print("")

头部添加元素

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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
        node.next = self._head
        #将链表的头_head指向新节点
        self._head = node

尾部添加元素

def append(self,item):
        """尾部添加元素"""
        node = SingNode(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
        # 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

指定位置添加元素

def insert(self,pos,item):
        """指定位置添加元素"""
        #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)
        #找到制定位置
        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

删除节点

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def remove(self,item):
        """删除节点"""
        cur = self._head
        pre = None
        while cur != None:
            #找到了制定元素
            if cur.item == item:
                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

查找节点是否存在

def search(self,item):
        """链表查找节点是否存在，并返回True或者False"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False

测试

class SingleNode(object):
    """单链表的节点"""
    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
class SingleLinkList(object):
    """单链表的节点"""
    def __init__(self):
        self._head = None

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

    def length(self):
        """链表长度"""
        # cur初始时指向头节点
        cur = self._head
        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
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            print (cur.item)
            cur = cur.next
        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
        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
        # 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
    def insert(self,pos,item):
        """指定位置添加元素"""
        #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)
        #找到制定位置
        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
    def remove(self,item):
        """删除节点"""
        cur = self._head
        pre = None
        while cur != None:
            #找到了制定元素
            if cur.item == item:
                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
    def search(self,item):
        """链表查找节点是否存在，并返回True或者False"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False
            
#测试
if __name__ == "__main__":
    ll = SingleLinkList()
    ll.add(1)
    ll.add(2)
    ll.append(3)
    ll.insert(2,4)
    print("length:",ll.length())
    ll.travel()