Python链表的基础概念和基础用法详解

链表是一种数据结构，它由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的引用。链表的优点是在插入/删除元素方面比数组更快，但随机访问元素的时间比较慢。

基本概念

链表的基本组成是节点，每个节点包括数据和指向下一个节点的引用。下面是一个简单的链表节点类：

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

在上面的代码中，我们定义了一个节点类，它有一个包含数据的属性 data 和一个指向下一个节点的属性 next ，其中，默认值是 None。

链表头是第一个节点。如果链表为空，则头为 None。下面是一个简单的链表类：

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

在上面的代码中，我们定义了一个链表类，它有一个包含头节点的属性 head，默认为 None。

基础用法

在链表中添加节点

def add_node(self, data):
    if self.head is None:
        self.head = Node(data)
    else:
        current_node = self.head
        while current_node.next is not None:
            current_node = current_node.next
        current_node.next = Node(data)

在上面的代码中， add_node 方法接受一个数据参数。如果链表为空，则可以将新节点作为头节点添加到链表中。否则，它会遍历链表并将新节点添加到最后一个节点的 next 属性中。

从链表中删除节点

def delete_node(self, data):
    if self.head is None:
        return
    if self.head.data == data:
        self.head = self.head.next
        return
    current_node = self.head
    while current_node.next is not None:
        if current_node.next.data == data:
            current_node.next = current_node.next.next
            return
        current_node = current_node.next

在上面的代码中， delete_node 方法接受一个数据参数。如果链表为空，则不执行任何操作。如果要删除的节点是头节点，则将头节点更新为下一个节点。否则，它将遍历链表并删除包含指定数据的节点。

示例说明

示例1

# 创建一个链表
linked_list = LinkedList()
# 添加节点到链表
linked_list.add_node(1)
linked_list.add_node(2)
linked_list.add_node(3)

# 输出链表中的所有节点
current_node = linked_list.head
while current_node is not None:
    print(current_node.data)
    current_node = current_node.next

# 删除节点
linked_list.delete_node(2)

# 再次输出链表中的所有节点
current_node = linked_list.head
while current_node is not None:
    print(current_node.data)
    current_node = current_node.next

在上面的代码中，我们创建了一个包含三个节点的链表，然后输出了每个节点的值。然后，我们从链表中删除一个节点，并重新输出链表中的所有节点。

输出结果为：

1
2
3
1
3

示例2

# 创建一个链表
linked_list = LinkedList()

# 输出链表中的所有节点
current_node = linked_list.head
while current_node is not None:
    print(current_node.data)
    current_node = current_node.next

# 删除节点
linked_list.delete_node(2)

# 再次输出链表中的所有节点
current_node = linked_list.head
while current_node is not None:
    print(current_node.data)
    current_node = current_node.next

在上面的代码中，我们只是尝试输出空链表中的所有节点，并且删除一个不存在的节点。

输出结果为：

注意，第一个循环中没有输出任何内容，因为链表为空。而在第二个循环中，由于链表为空，因此没有输出任何内容。