数据结构与算法（二）

顺序表：

1.完整的顺序表包含：元素集合和整体情况的信息

整体情况的信息：容量和元素个数

2.顺序表的存储结构：一体式和分离式（元素外置）

3.元素存储区域扩充：两种策略：固定数目（节省空间）和倍增（减少扩充次数），

推荐倍增方式-->以空间换时间

4.顺序表的删除和增加：

头部删除（O(n)）和表尾删除（O(1)）、

表头增加（O(n)）和表尾增加（O(1)）

5.python中的顺序表怎么实现的

列表采用分离式的动态顺序表，列表的id相当于顺序表的表头

6.python列表逆置相关的时间复杂度：（O(n/2)-->O(n)）

7.顺序表和链表的不同：

顺序表：将元素顺序的存放在连续的存储区域，元素间的顺序关系由存储顺序自然表示

链表：将元素存放在通过链接构造起来的存储块中

8.链表

链表的特点：可以充分利用存储空间，实现灵活的内存动态管理

链表的结构：元素区（存取元素）和链接区（下一个节点的地址信息）

单链表的节点：前驱节点--头结点--后继结点--尾节点（指向空值）

9.Python中的指向问题 ： a=100，b=a， 相当于b指向100

10.python中节点的指向问题：

1ext=node ,node--->[ item][ next]：next指向节点的这个存储地址node，

可以通过next.item 或者next.next来获取它的存取元素或下一个节点的位置

11.单向链表：

定义的类和异常都使用大驼峰命名

基本步骤：

1.创建结点类

2.单链表的实现

3.头部添加元素

4.尾部添加元素

5.指定位置添加元素

6.删除结点

7.查询结点是否存在

8.测试程序

源程序：

class Node(object):
    """结点类"""

    def __init__(self, item):
        self.item = item
        self.next = None


class SingleLinkList(object):
    """单链表"""

    def __init__(self, node=None):
        self.__head = node

    def is_empty(self):
        """链表是否为空
        :return 如果链表为空 返回真
        """
        return self.__head is None

    def length(self):
        """链表长度"""
        cur = self.__head
        count = 0
        while cur is not None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            print(cur.item, end=" ")
            cur = cur.next
        print("")

    def add(self, item):
        """链表头部添加元素
        :param item: 要保存的具体数据
        """
        node = Node(item)
        node.next = self.__head
        self.__head = node


    def append(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        node = Node(item)
        # 如果链表为空，需要特殊处理
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            # 退出循环的时候，cur指向的尾结点
            cur.next = node

    def insert(self, pos, item):
        """指定位置添加元素"""
        # 在头部添加元素
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        # 在尾部添加元素
        elif pos >= self.length():
            self.append(item)
        else:
            cur = self.__head
            count = 0
            while count < (pos - 1):
                count += 1
                cur = cur.next
            # 退出循环的时候，cur指向pos的前一个位置
            node = Node(item)
            node.next = cur.next
            cur.next = node

    def remove(self, item):
        """删除节点"""
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur is not None:
            # 找到了要删除的元素
            if cur.item == item:
                # 在头部找到了元素
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                else:
                    pre.next = cur.next
                return
            # 不是要找的元素，移动游标
            pre = cur
            cur = cur.next

    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False



if __name__ == '__main__':
    ll = SingleLinkList()
    print(ll.length())
    ll.travel()

    ll.append(1)  # 1
    print(ll.length())
    ll.travel()


    ll.append(2)  # 1 2
    ll.travel()

    ll.add(3)  # 3 1 2
    ll.travel()

    ll.insert(0, 4)  # 4 3 1 2
    ll.travel()

    ll.insert(19, 5)  # 4 3 1 2 5
    ll.travel()

    ll.insert(2, 6)  # 4 3 6 1 2 5
    ll.travel()

    ll.remove(4)  # 3 6 1 2 5
    ll.travel()

    ll.remove(5)  # 3 6 1 2
    ll.travel()

    ll.remove(6)  # 3  1 2
    ll.travel()

    ll.remove(3)  # 1 2
    ll.travel()

    ll.remove(2)  # 1
    ll.travel()

    ll.remove(1)  #
    ll.travel()