algo/python/06_linkedlist/singlyLinkedList.py

# 1.单链表的插入、删除、查找操作；
# 2.链表中存储的数据类型是Int
#
# Author:Lee

class Node():
    '''链表结构的Node节点'''

    def __init__(self, data, next=None):
        '''Node节点的初始化方法.
        参数:
            data:存储的数据
            next:下一个Node节点的引用地址
        '''
        self.__data = data
        self.__next = next

    @property
    def data(self):
        '''Node节点存储数据的获取.
        返回:
            当前Node节点存储的数据
        '''
        return self.__data

    @data.setter
    def data(self, data):
        '''Node节点存储数据的设置方法.
        参数:
            data:新的存储数据
        '''
        self.__data = data

    @property
    def next(self):
        '''获取Node节点的next指针值.
        返回:
            next指针数据
        '''
        return self.__next

    @next.setter
    def next(self, next):
        '''Node节点next指针的修改方法.
        参数:
            next:新的下一个Node节点的引用
        '''
        self.__next = next


class SinglyLinkedList():
    '''单向链表'''

    def __init__(self):
        '''单向列表的初始化方法.'''
        self.__head = None

    def find_by_value(self, value):
        '''按照数据值在单向列表中查找.
        参数:
            value:查找的数据
        返回:
            Node
        '''
        node = self.__head
        while node != None and node.data != value:
            node = node.next
        return node

    def find_by_index(self, index):
        '''按照索引值在列表中查找.
        参数:
            index:索引值
        返回:
            Node
        '''
        node = self.__head
        pos = 0
        while node != None and pos != index:
            node = node.next
            pos += 1
        return node

    def insert_to_head(self, value):
        '''在链表的头部插入一个存储value数值的Node节点.
        参数:
            value:将要存储的数据
        '''
        node = Node(value)
        node.next = self.__head
        self.__head = node

    def insert_after(self, node, value):
        '''在链表的某个指定Node节点之后插入一个存储value数据的Node节点.
        参数:
            node:指定的一个Node节点
            value:将要存储在新Node节点中的数据
        '''
        if node == None:  # 如果指定在一个空节点之后插入数据节点，则什么都不做
            return

        new_node = Node(value)
        new_node.next = node.next
        node.next = new_node

    def insert_before(self, node, value):
        '''在链表的某个指定Node节点之前插入一个存储value数据的Node节点.
        参数:
            node:指定的一个Node节点
            value:将要存储在新的Node节点中的数据
        '''
        if node == None or self.__head == None:  # 如果指定在一个空节点之前或者空链表之前插入数据节点，则什么都不做
            return

        if node == self.__head:  # 如果是在链表头之前插入数据节点，则直接插入
            self.insert_to_head(value)
            return

        new_node = Node(value)
        pro = self.__head
        not_found = False  # 如果在整个链表中都没有找到指定插入的Node节点，则该标记量设置为True
        while pro.next != node:  # 寻找指定Node之前的一个Node
            if pro.next == None:  # 如果已经到了链表的最后一个节点，则表明该链表中没有找到指定插入的Node节点
                not_found = True
                break
            else:
                pro = pro.next
        if not_found == False:
            pro.next = new_node
            new_node.next = node

    def delete_by_node(self, node):
        '''在链表中删除指定Node的节点.
        参数:
            node:指定的Node节点
        '''
        if self.__head == None:  # 如果链表是空的，则什么都不做
            return

        if node == self.__head:  # 如果指定删除的Node节点是链表的头节点
            self.__head = node.next
            return

        pro = self.__head
        not_found = False  # 如果在整个链表中都没有找到指定删除的Node节点，则该标记量设置为True
        while pro.next != node:
            if pro.next == None:  # 如果已经到链表的最后一个节点，则表明该链表中没有找到指定删除的Node节点
                not_found == True
                break
            else:
                pro = pro.next
        if not_found == False:
            pro.next = node.next

    def delete_by_value(self, value):
        '''在链表中删除指定存储数据的Node节点.
        参数:
            value:指定的存储数据
        '''
        if self.__head == None:  # 如果链表是空的，则什么都不做
            return

        if self.__head.data == value:  # 如果链表的头Node节点就是指定删除的Node节点
            self.__head = self.__head.next

        pro = self.__head
        node = self.__head.next
        not_found = False
        while node.data != value:
            if node.next == None:  # 如果已经到链表的最后一个节点，则表明该链表中没有找到执行Value值的Node节点
                not_found == True
                break
            else:
                pro = node
                node = node.next
        if not_found == False:
            pro.next = node.next

    def create_node(self, value):
        '''创建一个存储value值的Node节点.
        参数:
            value:将要存储在Node节点中的数据
        返回:
            一个新的Node节点
        '''
        return Node(value)

    def print_all(self):
        '''打印当前链表所有节点数据.'''
        pos = self.__head
        if pos == None:
            print('当前链表还没有数据')
            return
        while pos.next != None:
            print(str(pos.data) + ' --> ', end='')
            pos = pos.next
        print(str(pos.data))