顺序表可以在O(1)的时间内定位元素，但是插入或者删除需要O(n)的时间，因为其需要移动大量的元素块。
链表的实现不需要连续的存储区。链表的每个结点含有表元素和指向后继元素的指针。
在链表表首插入和删除元素的复杂度都是O(1),在其他位置插入和删除元素的复杂度都是O(n)。
下面定义一个链表的结点类：
class LNode:
def __init__(self, elem, pnext = None):
self.elem = elem
self.pnext = pnext
1、向链表插入元素
表首插入：在表首插入元素，需要将新结点的pnext指向原来的表首元素，然后修改表头变量，使其指向新的结点
示例代码：
q = LNode(13) q.pnext = head.pnext head = q
一般情况插入：要想在链表的某个位置插入元素，需要找到插入位置的前一个结点pre，将新结点的pnext指向原来pre结点的后一个结点，并且将pre结点的pnext指向新的结点。
q = LNode(13) q.pnext = pre.pnext pre.pnext = q
尾端插入：需要先找到最后一个结点，然后在其后面插入新的结点。
def append(self, elem):
if self.head is None:
self.head = LNode(elem)
return
p = self.head
while p.pnext is not None:
p = p.pnext
p.pnext = LNode(elem)
2、删除链表中的元素
删除表首元素：删除表首元素只需要将表头指针指向表中的第二个结点即可。被丢弃的结点会被Python解释器自动回收。
head = head.pnext
一般情况的删除：一般情况删除需要先找到被删元素的前一个结点pre，将其pnext指向被删结点的下一个结点即可。
pre.pnext = pre.pnext.pnext
删除表尾元素：需要找到倒数第二个结点，也就是p.pnext.pnext为None的p。
def pop_last(self):
if self.head is None:
return False
p = self.head
if p.pnext is None:
e = p.elem
self.head = None
return e
while p.pnext.pnext is not None:
p = p.pnext
e = p.pnext.elem
p.pnext = None
return e
打印链表中所有元素：
def printall(self):
p = self.head
while p is not None:
print(p.elem, end='')
if p.pnext is not None:
print(', ', end='')
p = p.pnext
print('')
以下是所有的代码：
class LinkedListUnderflow(ValueError):
pass
class LNode:
def __init__(self, elem, pnext=None):
self.elem = elem
self.pnext = pnext
class LList:
def __init__(self):
self.head = None
self.length = 0 #对结点进行计数
def is_empty(self):
return self.head is None
def prepend(self, elem): #在表首添加元素
self.head = LNode(elem, self.head)
self.length += 1
def append(self, elem):#在表尾添加元素
if self.head is None: #如果表头为空，说明是空表，直接将元素添加到表头
self.head = LNode(elem)
self.length += 1
return
p = self.head
while p.pnext is not None:
p = p.pnext
p.pnext = LNode(elem)
self.length += 1
def insert(self, index, value): #在一般位置插入元素
if index > self.length:
raise LinkedListUnderflow('in insert')
else:
p = self.head
if index == 0: #如果在表首插入元素
self.prepend(value)
return
i = 0
while i < index-1: #找出插入结点的前一个结点
p = p.pnext
i += 1
insert_node = LNode(value)
insert_node.pnext = p.pnext #插入结点的pnext指向后一个结点
p.pnext = insert_node #p的pnext指向插入结点
self.length += 1
return
def delete(self, index):
if index > self.length:
raise LinkedListUnderflow('in insert')
else:
if index == 0:
self.head = self.head.pnext
self.length -= 1
return
else:
p = self.head
i = 0
while i < index-1:
p = p.pnext
i += 1
p.pnext = p.pnext.pnext
self.length -= 1
return
def pop_first(self):
if self.head is None:
raise LinkedListUnderflow('in pop')
e = self.head.elem
self.head = self.head.pnext
return e
def pop_last(self):
if self.head is None:
return False
p = self.head
if p.pnext is None:
e = p.elem
self.head = None
return e
while p.pnext.pnext is not None:
p = p.pnext
e = p.pnext.elem
p.pnext = None
return e
def printall(self):
p = self.head
while p is not None:
print(p.elem, end='')
if p.pnext is not None:
print(', ', end='')
p = p.pnext
print('')
def clear(self):
self.head = None #直接将表头指针置为None，就可以删除整个链表
self.length = 0
print('clear successfully')
if __name__=="__main__":
lst = LList()
for i in range(6):
lst.append(i)
lst.printall()
lst.delete(3)
lst.clear()
lst.printall()
print(lst.length)