Python双向链表实例代码详解及操作方法

本文档主要介绍了如何在Python中实现一个双向链表的数据结构，包括节点类（Node）和链表类（LinkList）。双向链表相较于单向链表，每个节点不仅包含指向下一个节点的指针（next），还包含一个指向前一个节点的指针（prev），这使得数据的访问更加灵活。 **1. 节点类(Node)** - 定义了一个名为`Node`的类，它有三个属性： - `data`: 存储节点值的变量。 - `next`: 指向下一个节点的指针，默认初始化为None。 - `prev`: 指向前一个节点的指针，同样默认为None。这个属性在双向链表中是关键，允许双向遍历。 **2. 链表类(LinkList)** - `LinkList`类是双向链表的核心，初始化时设置头节点为None，表示链表为空。 - **方法定义：** - `__init__(self)`: 构造函数，用于初始化链表，将头节点设为None。 - `__getitem__(self, key)`: 提供索引访问功能，检查链表是否为空或索引越界，并返回相应位置的节点值。如果链表为空，输出错误信息并返回None。 - `__setitem__(self, key, value)`: 设置指定位置的节点值，首先判断链表是否为空及索引有效性，然后删除该节点后插入新值。 - `initlist(self, data)`: 初始化链表，根据给定的数据列表创建节点并连接它们。将第一个元素作为头节点，其余元素依次插入。 - `getlength(self)`: 计算链表长度，通过遍历节点直到到达末尾，返回节点数量。 - `is_empty(self)`: 判断链表是否为空，通过比较链表长度是否为0来确定。 - `clear(self)`: 清空链表，将头节点置为None。 - `append(self, item)`: 在链表末尾添加新节点，首先创建一个新节点，然后将其与当前最后一个节点相连。 这些方法共同构建了一个可操作的双向链表，允许对链表进行常见的插入、删除、访问和判断是否为空等操作。在实际编程中，这个双向链表结构可以应用于各种需要频繁插入和删除元素，同时需要保持前后关系的场景，例如实现队列、堆栈或者动态数据结构等。