双向链表

双向链表(双链表)是链表的一种。和单链表一样，双链表也是由节点组成，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

双链表的示意图如下：

231247423393589.jpg

表头为空，表头的后继节点为"节点10"(数据为10的节点)；"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点)，"节点20"的前继节点是"节点10"；"节点20"的后继节点是"节点30"，"节点30"的前继节点是"节点20"；...；末尾节点的后继节点是表头。

双链表删除节点

231248185524615.jpg

删除"节点30" 删除之前："节点20"的后继节点为"节点30"，"节点30" 的前继节点为"节点20"。"节点30"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点30"。 删除之后："节点20"的后继节点为"节点40"，"节点40" 的前继节点为"节点20"。

双链表添加节点

241342164043381.jpg

在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15" 添加之前："节点10"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点10"。 添加之后："节点10"的后继节点为"节点15"，"节点15" 的前继节点为"节点10"。"节点15"的后继节点为"节点20"，"节点20" 的前继节点为"节点15"。

#!/usr/bin/env python3
# -*- encoding:utf-8 -*-
"""
@author: jjcoder
@file: DoubleLinkList.py
@time: 9/5/1910:18 PM
"""
import SingleLinkList  
# 这里is_empty() travel() length() 可以直接继承单链表就可以了，
#__init__直接重写就可以，这里提出来，不实现了！

class Node(object):
    """双向链表的节点类"""

    def __init__(self, item):
        self.elem = item
        self.next = None  # 后继节点
        self.prev = None  # 前驱节点

class DoubleLinkList(object):
    """双向链表"""

    def __init__(self, node=None):
        self.__head = node

    # is_empty()链表是否为空
    def is_empty(self):
        return self.__head is None

    # length()链表长度
    def length(self):
        cur = self.__head
        count = 0
        while cur is not None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    # travel()遍历链表
    def travel(self):
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            print(cur.elem, end=' ')
            cur = cur.next
        print()

    # add(item)链表头部添加元素
    def add(self, item):
        node = Node(item)
        # node.next = self.__head  这是一种方式
        # self.__head = node
        # node.next.prev = node
        #######################################################
        node.next = self.__head
        self.__head.prev = node
        self.__head = node

    # append(item)链表尾部添加元素
    def append(self, item):
        node = Node(item)
        cur = self.__head
        if self.is_empty():
            self.__head = node
        else:
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            node.prev = cur

    # insert(pos, item)指定位置添加元素
    def insert(self, pos, item):
        node = Node(item)
        if pos < 0:
            self.add(item)
        elif pos > (self.length() - 1):
            self.append(item)
        else:
            cur = self.__head
            count = 0
            while count < pos:
                count += 1
                cur = cur.next  # 这里只使用一个游标,因为这是双向链表,所以,不需要再添加一个游标
            node.next = cur
            node.prev = cur.prev
            cur.prev.next = node  # 注意这两句的先后顺序不能变
            cur.prev = node

    # remove(item)删除节点
    def remove(self, item):
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            if cur.elem == item:
                if cur == self.__head:
                    self.__head = cur.next
                    if cur.next:
                        # 判断链表是否只有一个节点
                        cur.next.prev = None
                else:
                    cur.prev.next = cur.next
                    if cur.next:
                        # 判断删除的节点在尾部
                        cur.next.prev = cur.prev
                break
            else:
                cur = cur.next

    # search(item)查找元素是否存在
    def search(self, item):
        cur = self.__head
        while cur is not None:
            if cur.elem == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        return False

if __name__ == "__main__":
    double = DoubleLinkList()