本文实例讲述了Python双链表原理与实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

Python实现双链表

文章目录

• Python实现双链表

• 定义链表节点

• 初始化双链表

• 判断链表是否为空

• 双链表尾部添加元素

• 双链表头部添加节点：

• 双链表表头删除

• 双链表按位置插入

• 双链表删除指定节点

• 完整代码

• 单链表与双链表比较

• 双链表的实现

单链表与双链表比较

• 双链表比单链表多一个前驱指针位置，空间效率不占优势

• 由于双链表中的节点既可以向前也可以向后，相比单链表在查找方面效率更高（可使用二分法）

双链表的实现

定义链表节点

• class Node(object):  def __init__(self, value=None, prev=None, next=None):    self.value = value# 节点数据域    self.prev = prev# 节点前驱指针    self.next = next# 节点后继指针

初始化双链表

• 在双链表类的构造方法中定义头指针以及链表长度属性

• class doubleLinked(object):  def __init__(self):    self.head = Node()# 头指针节点，用于确定链表第一个节点，不计入链表实际长度    self.length = 0

判断链表是否为空

• 通过实例属性self.length是否为0判断链表是否为空

• # 判断链表是否为空  def is_Empty(self):    return self.length == 0

双链表尾部添加元素

• 根据传入的value值创建node节点对象

• 判断是否为空，若为空则插入节点的前驱节点为head头指针节点,head头指针指向node

• 如果链表非空：

• 通过while循环判断当前节点的后继节点是否为None，找到尾节点

• 找到尾节点后，将尾节点指向待添加节点，待添加节点前驱节点域指向原伪节点

• 长度+1

• # 尾部添加  def append(self, value):    node = Node(value)    if self.length == 0:      node.prev = self.head      self.head.next = node    else:      curnode = self.head.next      while curnode.next != None:        curnode = curnode.next      curnode.next = node      node.prev = curnode    self.length += 1

双链表头部添加节点：

• 调用类方法is_Empty()判断是否为空，若为空则直接调用append()方法

• 当链表非空时

• 首先创建待添加节点对象node

• 设置中间变量存放原头指针指向的节点

• 将头指针重新指向待添加节点

• 新添加节点后驱指针域指向中间变量(即原第一个节点)

• 中间变量前驱指针域指向新添加节点

• 链表长度+1

• # 头部添加  def add(self, value):    if self.is_Empty():      self.append(value)    node = Node(value)    curnode = self.head.next    self.head.next = node    node.next = curnode    curnode.prev = node    self.length += 1

双链表表头删除

• 老样子，依旧要先判断原链表是否为空，为空的时候返回False

• 链表不为空时：

• 将头指针指向的节点存放到中间变量curnode

• 将头指针指向的节点指向头指针(也就是第一个节点现在变成了头指针)

• 新头指针指向中间变量的后驱节点

• 链表长度-1

• # 删除表头节点  def remove(self):    if self.is_Empty():      return False    curnode = self.head.next    self.head = self.head.next    self.head.next = curnode.next    self.length -= 1

双链表按位置插入

• 接收两个位置参数，postion和value

• 创建待插入节点对象

• 变量curnode存放当前节点，变量i初始值为2(位置参数<2时，默认插入到第二个位置，>2时，通过while循环找到指定位置节点再进行插入)

• 找到指定位置后，待插入节点的后驱指针指向当前节点curnode的后继节点，待插入节点的前驱节点为当前节点。

• 当前节点的原后驱节点的前驱指针域指向待插入节点，当前节点curnode的后驱节点变更为插入节点

• 链表长度+1

• # 插入到指定位置  def insert(self, postion, value):    node = Node(value)    curnode = self.head.next    i = 2    while i < postion:      i += 1      curnode = curnode.next    node.next = curnode.next    node.prev = curnode    curnode.next.prev = node    curnode.next = node    self.length += 1

双链表删除指定节点

• 依旧需要判断是否为空，为空时返回False

• 链表不为空时：

• 设置中间变量curnode存放当前节点

• while循环找到相匹配的值的节点

• 找到相应节点后，应删除节点的前驱节点的后继节点更改为应删除节点的后继节点；应删除节点的后继节点的前驱更改为应删除节点的前驱；

• 应删除节点后继指针指向自己

• 链表长度-1

• # 删除指定节点  def delete(self, value):    if self.is_Empty():      return False    curnode = self.head.next    while curnode.value != value:      curnode = curnode.next    curnode.prev.next = curnode.next    curnode.next.prev = curnode.prev    curnode.next = curnode    self.length -= 1

完整代码

class Node(object):
 def __init__(self, value=None, prev=None, next=None):
   self.value = value
   self.prev = prev
   self.next = next

class doubleLinked(object):

def __init__(self):
   self.head = Node()
   self.length = 0

def __iter__(self):
   for node in self.iter_node():
     yield node.value

# 对链表进行可迭代操作
 def iter_node(self):
   curnode = self.head.next
   while curnode.next != None:
     yield curnode
     curnode = curnode.next
   if curnode.next == None:
     yield curnode

# 判断链表是否为空
 def is_Empty(self):
   return self.length == 0

# 尾部添加
 def append(self, value):
   node = Node(value)
   if self.length == 0:
     node.prev = self.head
     self.head.next = node
   else:
     curnode = self.head.next
     while curnode.next != None:
       curnode = curnode.next
     curnode.next = node
     node.prev = curnode
   self.length += 1

# 头部添加
 def add(self, value):
   if self.is_Empty():
     self.append(value)
   node = Node(value)
   curnode = self.head.next
   self.head.next = node
   node.next = curnode
   curnode.prev = node
   self.length += 1

# 插入到指定位置
 def insert(self, postion, value):
   node = Node(value)
   curnode = self.head.next
   i = 2
   while i < postion:
     i += 1
     curnode = curnode.next
   node.next = curnode.next
   node.prev = curnode
   curnode.next.prev = node
   curnode.next = node
   self.length += 1
 # 删除表头节点
 def remove(self):
   if self.is_Empty():
     return False
   curnode = self.head.next
   self.head = self.head.next
   self.head.next = curnode.next
   self.length -= 1

# 删除指定节点
 def delete(self, value):
   if self.is_Empty():
     return False
   curnode = self.head.next
   while curnode.value != value:
     curnode = curnode.next
   curnode.prev.next = curnode.next
   curnode.next.prev = curnode.prev
   curnode.next = curnode
   self.length -= 1

# 测试
linkedlist = doubleLinked()
print(linkedlist.is_Empty())
linkedlist.append(1)
linkedlist.append(3)
linkedlist.append(5)
linkedlist.add(4)
linkedlist.add(2)
linkedlist.insert(3,10)
linkedlist.remove()
linkedlist.delete(3)
# 遍历打印
i = 1
for node in linkedlist:
 print("第％d个链表节点的值: ％d"％(i, node))
 i += 1

运行结果：

True
第1个链表节点的值: 4
第2个链表节点的值: 10
第3个链表节点的值: 1
第4个链表节点的值: 5

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

来源：https://blog.csdn.net/one_Salted_FishGG/article/details/99876268