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前言
算法和数据结构是一个亘古不变的话题，作为一个程序员，掌握常用的数据结构实现是非常非常的有必要的。
实现清单
实现链表，本质上和语言是无关的。但是灵活度却和实现它的语言密切相关。今天用Python来实现一下，包含如下操作：
['addNode(self, data)']['append(self, value)']['prepend(self, value)']['insert(self, index, value)']['delNode(self, index)']['delValue(self, value)']['isempty(self)']['truncate(self)']['getvalue(self, index)']['peek(self)']['pop(self)']['reverse(self)']['delDuplecate(self)']['updateNode(self, index, value)']['size(self)']['print(self)']
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生成这样的一个方法清单肯定是不能手动写了，要不然得多麻烦啊，于是我写了个程序，来匹配这些自己实现的方法。代码比较简单，核心思路就是匹配源文件的每一行，找到符合匹配规则的内容，并添加到总的结果集中。
代码如下：
# coding: utf8# @Author: 郭 璞# @File: getmethods.py # @Time: 2017/4/5 # @Contact: [email protected]# @blog: http://blog.csdn.net/marksinoberg# @Description: 获取一个模块或者类中的所有方法及参数列表import redef parse(filepath, repattern): with open(filepath, 'rb') as f: lines = f.readlines() # 预解析正则 rep = re.compile(repattern) # 创建保存方法和参数列表的结果集列表 result = [] # 开始正式的匹配实现 for line in lines: res = re.findall(rep, str(line)) print("{}的匹配结果{}".format(str(line), res)) if len(res)!=0 or res is not None: result.append(res) else: continue return [item for item in result if item !=[]]if __name__ == '__main__': repattern = "def (.[^_0-9]+\(.*?\)):" filepath = './SingleChain.py' result = parse(filepath, repattern) for item in result: print(str(item))
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链表实现
# coding: utf8# @Author: 郭 璞# @File: SingleChain.py # @Time: 2017/4/5 # @Contact: [email protected]# @blog: http://blog.csdn.net/marksinoberg# @Description: 单链表实现class Node(object): def __init__(self, data, next): self.data = data self.next = nextclass LianBiao(object): def __init__(self): self.root = None # 给单链表添加元素节点 def addNode(self, data): if self.root==None: self.root = Node(data=data, next=None) return self.root else: # 有头结点，则需要遍历到尾部节点，进行链表增加操作 cursor = self.root while cursor.next!= None: cursor = cursor.next cursor.next = Node(data=data, next=None) return self.root # 在链表的尾部添加新节点，底层调用addNode方法即可 def append(self, value): self.addNode(data=value) # 在链表首部添加节点 def prepend(self, value): if self.root == None: self.root = Node(value, None) else: newroot = Node(value, None) # 更新root索引 newroot.next = self.root self.root = newroot # 在链表的指定位置添加节点 def insert(self, index, value): if self.root == None: return if index<=0 or index >self.size(): print('index %d 非法， 应该审视一下您的插入节点在整个链表的位置！') return elif index==1: # 如果index==1， 则在链表首部添加即可 self.prepend(value) elif index == self.size()+1: # 如果index正好比当前链表长度大一，则添加在尾部即可 self.append(value) else: # 如此，在链表中部添加新节点，直接进行添加即可。需要使用计数器来维护插入未知 counter = 2 pre = self.root cursor = self.root.next while cursor!=None: if counter == index: temp = Node(value, None) pre.next = temp temp.next = cursor break else: counter += 1 pre = cursor cursor = cursor.next # 删除指定位置上的节点 def delNode(self, index): if self.root == None: return if index<=0 or index > self.size(): return # 对第一个位置需要小心处理 if index == 1: self.root = self.root.next else: pre = self.root cursor = pre.next counter = 2 while cursor!= None: if index == counter: print('can be here!') pre.next = cursor.next break else: pre = cursor cursor = cursor.next counter += 1 # 删除值为value的链表节点元素 def delValue(self, value): if self.root == None: return # 对第一个位置需要小心处理 if self.root.data == value: self.root = self.root.next else: pre = self.root cursor = pre.next while cursor!=None: if cursor.data == value: pre.next = cursor.next # 千万记得更新这个节点，否则会出现死循环。。。 cursor = cursor.next continue else: pre = cursor cursor = cursor.next # 判断链表是否为空 def isempty(self): if self.root == None or self.size()==0: return True else: return False # 删除链表及其内部所有元素 def truncate(self): if self.root == None or self.size()==0: return else: cursor = self.root while cursor!= None: cursor.data = None cursor = cursor.next self.root = None cursor = None # 获取指定位置的节点的值 def getvalue(self, index): if self.root is None or self.size()==0: print('当前链表为空！') return None if index<=0 or index>self.size(): print("index %d不合法！"%index) return None else: counter = 1 cursor = self.root while cursor is not None: if index == counter: return cursor.data else: counter += 1 cursor = cursor.next # 获取链表尾部的值，且不删除该尾部节点 def peek(self): return self.getvalue(self.size()) # 获取链表尾部节点的值，并删除该尾部节点 def pop(self): if self.root is None or self.size()==0: print('当前链表已经为空！') return None elif self.size()==1: top = self.root.data self.root = None return top else: pre = self.root cursor = pre.next while cursor.next is not None: pre = cursor cursor = cursor.next top = cursor.data cursor = None pre.next = None return top # 单链表逆序实现 def reverse(self): if self.root is None: return if self.size()==1: return else: # post = None pre = None cursor = self.root while cursor is not None: # print('逆序操作逆序操作') post = cursor.next cursor.next = pre pre = cursor cursor = post # 千万不要忘记了把逆序后的头结点赋值给root，否则无法正确显示 self.root = pre # 删除链表中的重复元素 def delDuplecate(self): # 使用一个map来存放即可，类似于变形的“桶排序” dic = {} if self.root == None: return if self.size() == 1: return pre = self.root cursor = pre.next dic = {} # 为字典赋值 temp = self.root while temp!=None: dic[str(temp.data)] = 0 temp = temp.next temp = None # 开始实施删除重复元素的操作 while cursor!=None: if dic[str(cursor.data)] == 1: pre.next = cursor.next cursor = cursor.next else: dic[str(cursor.data)] += 1 pre = cursor cursor = cursor.next # 修改指定位置节点的值 def updateNode(self, index, value): if self.root == None: return if index<0 or index>self.size(): return if index == 1: self.root.data = value return else: cursor = self.root.next counter = 2 while cursor!=None: if counter == index: cursor.data = value break cursor = cursor.next counter += 1 # 获取单链表的大小 def size(self): counter = 0 if self.root == None: return counter else: cursor = self.root while cursor!=None: counter +=1 cursor = cursor.next return counter # 打印链表自身元素 def print(self): if(self.root==None): return else: cursor = self.root while cursor!=None: print(cursor.data, end='\t') cursor = cursor.next print()if __name__ == '__main__': # 创建一个链表对象 lianbiao = LianBiao() # 判断当前链表是否为空 print("链表为空%d"%lianbiao.isempty()) # 判断当前链表是否为空 lianbiao.addNode(1) print("链表为空%d"%lianbiao.isempty()) # 添加一些节点，方便操作 lianbiao.addNode(2) lianbiao.addNode(3) lianbiao.addNode(4) lianbiao.addNode(6) lianbiao.addNode(5) lianbiao.addNode(6) lianbiao.addNode(7) lianbiao.addNode(3) # 打印当前链表所有值 print('打印当前链表所有值') lianbiao.print() # 测试对链表求size的操作 print("链表的size: "+str(lianbiao.size())) # 测试指定位置节点值的获取 print('测试指定位置节点值的获取') print(lianbiao.getvalue(1)) print(lianbiao.getvalue(lianbiao.size())) print(lianbiao.getvalue(7)) # 测试删除链表中指定值， 可重复性删除 print('测试删除链表中指定值， 可重复性删除') lianbiao.delNode(4) lianbiao.print() lianbiao.delValue(3) lianbiao.print() # 去除链表中的重复元素 print('去除链表中的重复元素') lianbiao.delDuplecate() lianbiao.print() # 指定位置的链表元素的更新测试 print('指定位置的链表元素的更新测试') lianbiao.updateNode(6, 99) lianbiao.print() # 测试在链表首部添加节点 print('测试在链表首部添加节点') lianbiao.prepend(77) lianbiao.prepend(108) lianbiao.print() # 测试在链表尾部添加节点 print('测试在链表尾部添加节点') lianbiao.append(99) lianbiao.append(100) lianbiao.print() # 测试指定下标的插入操作 print('测试指定下标的插入操作') lianbiao.insert(1, 10010) lianbiao.insert(3, 333) lianbiao.insert(lianbiao.size(), 99999) lianbiao.print() # 测试peek 操作 print('测试peek 操作') print(lianbiao.peek()) lianbiao.print() # 测试pop 操作 print('测试pop 操作') print(lianbiao.pop()) lianbiao.print() # 测试单链表的逆序输出 print('测试单链表的逆序输出') lianbiao.reverse() lianbiao.print() # 测试链表的truncate操作 print('测试链表的truncate操作') lianbiao.truncate() lianbiao.print()
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代码运行的结果如何呢？是否能满足我们的需求，且看打印的结果:
D:\Software\Python3\python.exe E:/Code/Python/Python3/CommonTest/datastructor/SingleChain.py链表为空1链表为空0打印当前链表所有值1 2 3 4 6 5 6 7 3 链表的size: 9测试指定位置节点值的获取136测试删除链表中指定值， 可重复性删除can be here!1 2 3 6 5 6 7 3 1 2 6 5 6 7 去除链表中的重复元素1 2 6 5 7 指定位置的链表元素的更新测试1 2 6 5 7 测试在链表首部添加节点108 77 1 2 6 5 7 测试在链表尾部添加节点108 77 1 2 6 5 7 99 100 测试指定下标的插入操作10010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999 100 测试peek 操作10010010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999 100 测试pop 操作10010010 108 333 77 1 2 6 5 7 99 99999 测试单链表的逆序输出99999 99 7 5 6 2 1 77 333 108 10010 测试链表的truncate操作Process finished with exit code 0
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刚好实现了目标需求。
总结
今天的内容还是比较基础，也没什么难点。但是看懂和会写还是两码事，没事的时候写写这样的代码还是很有收获的。
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