Python实现单向链表详解：代码示例与关键概念

本文详细介绍了如何在Python中实现单向链表，并提供了一个逐步的教程和相关代码示例。首先，我们来理解什么是链表： 链表是一种数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和一个指向下一个节点的指针。这种结构允许数据的动态存储和扩展，与数组不同，链表不需要预先设定大小，可以根据需要增长或缩小。链表的主要优势在于插入和删除操作效率高，但查找操作相对低效，因为需要从头遍历查找。 接下来，我们将学习如何在Python中创建和操作链表： 1. **节点类**：首先定义一个`Node`类，包含数据域`data`和指向下一个节点的指针域`next`。这个类有两个构造方法，一个是用于创建普通节点，另一个用于初始化链表，即创建一个空链表，链表头`head`设置为`None`。 2. **获取链表长度**：定义一个`__len__`方法，通过遍历链表计算节点数量，从头节点开始，直到`pre`变为`None`。 3. **追加节点**：链表追加操作相对简单，当链表为空时，新节点成为头节点；否则，找到当前链表的尾节点，将其`next`指向新节点。这里提到的`head`和`tail`节点是辅助变量，可以在实际应用中简化代码，避免递归寻找尾节点。 以下是一个完整的实现示例： ```python class Node(object): def __init__(self, data): self.data = data self.next = None class LinkedList: def __init__(self): self.head = None def append(self, data): node = Node(data) if self.head is None: self.head = node else: current = self.head while current.next: current = current.next current.next = node def get_length(self): current = self.head length = 0 while current: length += 1 current = current.next return length # 示例使用 linked_list = LinkedList() linked_list.append(1) linked_list.append(2) linked_list.append(3) print("链表长度:", linked_list.get_length()) # 输出链表长度 ``` 这个基础的链表实现包含了创建、追加节点以及获取链表长度的基本操作。对于更复杂的应用，如删除节点、反转链表等高级操作，你可以根据需要扩展这个框架。理解并掌握这些基本概念和实现方法，将有助于你在Python编程中处理动态数据结构。