Python程序 将元素添加到链表的第一个和最后一个位置

在 Python 中，链表是一种线性数据结构，由一连串的节点组成，其中每个节点都包含一个值和对链中下一个节点的引用。

在这篇文章中，我们将讨论如何在 Python 中把一个元素添加到一个链接列表的第一个和最后一个位置。

Python 中的链表

它与数组类似，但在数组中，数据被存储在连续的内存位置，而在链表中，数据不受这种条件的约束。这意味着数据不是一个接一个地被存储，而是以随机的方式存储在内存中。

这就提出了一个问题，即我们如何访问链接列表中的元素？答案很直观，在链接列表中，一个元素指向另一个元素，直到列表的末端。

列表的开头和结尾被认为是特殊的位置。列表的开头被称为头，它指向第一个元素，最后一个元素是特殊的，因为它指向 NULL。

Head -> data_1 -> data_2 -> … -> data_n -> NULL

现在我们知道了如何访问链表的开头和结尾，让我们看看如何遍历元素和访问链表的数据。

遍历链表是非常简单的，我们只是从头开始，访问下一个节点；我们一直做这个过程，直到我们找到一个节点，其下一个节点是NULL。至于访问节点中的数据，我们使用箭头运算符，”->”。

Head->data

现在我们有了所有需要的理解，可以开始接近这个问题。

在开头添加元素

要在链表的开头添加数据，我们必须考虑到链表的头部。每当我们在链表的开头添加一个节点时，链表将被修改，新添加的节点将成为链表的第一个节点/头部。

算法

第1步 - 创建新的节点

第2步 - 在新创建的节点中添加数据

第3步 - 更新新节点的链接，使其指向当前的头部节点

第4步 - 现在使头部指针等于新创建的节点

注意 - 这些步骤的顺序是最重要的，因为如果你先让新创建的节点成为头部节点，那么我们将没有办法更新新节点的链接，而新节点最好是指向以前的头部节点。

例子

class Node:
   def __init__(self, data):
      self.dataPart = data
      self.nextNode = None
class LinkedList:
   def __init__(self):
      self.headNode = None
   def showList(self):
      n = self.headNode
      while n is not None:
         print(n.dataPart, end='-')
         n = n.nextNode
      print('')
   def addBeginList(self, data):
      tempNode = Node(data)
      tempNode.nextNode = self.headNode
      self.headNode = tempNode
newLinkedList = LinkedList()
print("Printing the list before adding element : ")
newLinkedList.showList()
newLinkedList.addBeginList(10)
newLinkedList.addBeginList(25)
print("Printing the elements after adding at the beginning of the list")
newLinkedList.showList()

输出

Printing the list before adding any element :
\
Printing the elements after adding at the beginning of the list
25-10-\

在结尾处添加元素

在末尾添加元素，在逻辑上与在列表的开头添加不同。这次我们需要访问列表的最后一个节点，而不是第一个节点，也就是头部。

现在的问题是要检查我们要添加元素的列表是否是一个空的列表，或者里面已经有一些元素。

如果列表是空的，那么新节点将是列表的第一个节点，而在其他情况下，它将是最后一个节点。为此我们需要检查头部节点是否为无。如果头部为无，则列表被视为空，否则就不为空。

算法

第1步 - 创建一个新的节点。

第2步 - 在节点的数据部分添加数据。

第3步 - 确保新创建的节点的下一个节点指向None或Null指针。

第4步 - 如果列表是空的，让新创建的节点作为头节点。

第5步 - 否则遍历到列表的末尾，即最后一个节点。

第6步 - 设置最后一个节点的下一个节点为新创建的节点。

例子

class Node:
   def __init__(self, data):
      self.dataPart = data
      self.nextNode = None
class LinkedList:
   def __init__(self):
      self.headNode = None
   def showList(self):
      n = self.headNode
      while n is not None:
         print(n.dataPart, end='-')
         n = n.nextNode
      print("")
   def addEndList(self, data):
      tempNode = Node(data)
      if self.headNode is None:
         self.headNode = tempNode
      else:
         n = self.headNode
         while n.nextNode is not None:
            n = n.nextNode
            n.nextNode = tempNode
newLinkedList = LinkedList()
print("Printing the list before insertion : ")
newLinkedList.showList()
newLinkedList.addEndList(25)
newLinkedList.addEndList(10)
print("Printing the list after adding elements at the end of the list : ")
newLinkedList.showList()

输出

Printing the list before insertion :
\
Printing the list after adding elements at the end of the list :
25-10-\

结语

在这篇文章中，我们讨论了如何使用 python 类来实现一个链表，以及如何向链表 中添加元素。我们重点讨论了在列表的开头和结尾添加元素。