python单链表
单链表的定义
链表是线性表的一种，线性表链式储存结构的特点是：用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储的单元可以是连续的，也可以是不连续的)。
为了清楚地表示单链表，我们还要引入节点的概念
节点的定义
为了表示链表中每一个数据元素a(i)与其直接后继数据元素a(i+1)之间的逻辑关系，对于数据a(i)来说，除了存储其本身的信息之外还需要存储一个指向其直接后继的信息。这两部分组成数据元素a(i)的存储映像，称为节点。节点有两个域，一个是存储信息的数据域，一个是存储下一个节点位置的指针域。指针域中存储的信息称作指针或链。
有了节点这个概念，我们就可以用python中的类来实现，节点的两个域我们可以实列的属性表示，通过实例化这个类就可以生成节点。
节点的实现：
class Node:
def __init__(self, dataval=None):
self.dataval = dataval # 数据域，生成节点需要具体内容
self.nextval = None # 指针域
n个节点链结成一个链表。如果每个节点只包含一个指针域，那么这个链表就是线性链表又称单链表
我们一般将链表画成用箭头相链接的节点序列
为了处理方便，我们一般在单链表的第一个节点(首元节点)之前再加一个节点，称为头节点，头节点的数据域一般不存储内容，或者存与整个链表相关的信息，比如链表的长度之类的，头节点的指针域指向首元节点。
同时还要引入一个概念:头指针，头指针指向列表开始的位置，如果有头节点就指向头节点，如果没有头节点就指向首元节点。
再加一个头节点是为了链表处理起来更加方便，这样就不必对元首节点做特俗处理，而且即便链表为空，头指针的指向也不为空。
代码实现
在python中我们一般用类和实例来实现链表，下面是python代码：
# 节点
class Node:
def __init__(self, dataval=None):
self.dataval = dataval # 数据域
self.nextval = None # 指针域
# 链表
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
list1 = Slinkedlist() # 生成链表
list1.headval = Node() # 设置一个头节点，头指针指向头节点
e1 = Node("Mon") #生成节点
e2 = Node("Tus")
e3 = Node("Wed")
# 再将各个节点连起来
list1.headval.nextval = e1 # 将头节点的指针域指向首元节点
e1.nextval = e2 # 下面一次按顺序连起来
e2.nextval = e3
实现了链表，接下来就是实现链表的方法和属性
1.打印链表，思路就是从首节点开始，通过节点指针域不断跳转到下一个，直到节点域为空为止
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def printlist(self): # 遍历链表
printval = self.headval.nextval # 这里是从元首节点开始
while printval:
print(printval.dataval) # 打印内容
printval = printval.nextval
2.求链表长度，思路差不多，加一个计数器就行了
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def __len__(self): # 求链表的长度
lenval = self.headval.nextval
num = 0
while lenval:
num += 1
lenval = lenval.nextval
self.headval.dataval = num # 头节点储存链表的长度
return num
3.通过下标取值，这里依赖前面的求长度的方法来判断输入下标的合法性
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def get(self, index, k=0): # 取值操作
nm = -1 # 从-1开始表示从头节点开始，但是一般来说输入的下标是从0开始的
lenth = self.__len__() # 先求出长度判断是否越界
if index > lenth - 1 or index < -1:
raise "链表下标越界"
node = self.headval # 定义第一个值，从头节点开始找
while nm < index:
node = node.nextval
nm += 1
if k == 0:
return node.dataval
else:
return node
4.通过值求下标，我们规定，头节点的下标为-1，首元节点的下标为0，后面依次递增
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def index(self, data): # 通过值拿到下标
nm = 0
node = self.headval.nextval
while node:
if node.dataval == data:
return nm
else:
nm += 1
node = node.nextval
else:
return None
5.插入操作，链表的插入操作和顺序表不同，链表的插入不需要移位，只需要将要插入的位置的前一个节点的指针域改为指向新的节点，同时新加入的节点的指针域要指向后面的节点。因为有头节点，所以我们不需要对首元节点特殊处理。
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def insert(self, index, value): # 插值操作
newnode = value # 获取新的节点
ahead = self.get(index - 1, k=1) # 获取要插入位置前面的节点
newnode.nextval = ahead.nextval
ahead.nextval = newnode
6.删除操作，同插入操作类似，这里我们将通过下标删除和通过值删除合在一起，但是需要注意，当我们把要删除的节点从链表中剔除后还要释放这个节点
class Slinkedlist:
def __init__(self):
self.headval = None # 初始化头指针
def remove(self, obj):
if type(obj) == int:
if obj < -1:
raise "输入的值不合法"
data = self.get(obj,k=1)
ahead = self.get(obj - 1,k=1)
ahead.nextval = data.nextval
del data # 释放节点
else:
index = self.index(obj)
data = self.get(index,k=1)
ahead = self.get(index -1,k=1)
ahead.nextval = data.nextval
data = None # 这样释放变量也可以
好了，python单链表基本就这些了。
