Add Python codes for the chapter
of array and linked list.
This commit is contained in:
parent
9a861140d8
commit
cbf4ab0aaa
@ -20,12 +20,12 @@ class MyList {
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nums = new int[initialCapacity];
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nums = new int[initialCapacity];
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}
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}
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/* 获取列表容量 */
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/* 获取列表长度(即当前元素数量)*/
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public int size() {
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public int size() {
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return size;
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return size;
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}
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}
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/* 获取列表长度(即当前元素数量) */
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/* 获取列表容量 */
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public int capacity() {
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public int capacity() {
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return nums.length;
|
return nums.length;
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}
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}
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89
codes/python/chapter_array_and_linkedlist/array.py
Normal file
89
codes/python/chapter_array_and_linkedlist/array.py
Normal file
@ -0,0 +1,89 @@
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'''
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File: array.py
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Created Time: 2022-11-25
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Author: Krahets (krahets@163.com)
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import sys, os.path as osp
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sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
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from include import *
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""" 随机访问元素 """
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def randomAccess(nums):
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# 在区间 [0, len(nums)) 中随机抽取一个数字
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random_index = random.randint(0, len(nums))
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# 获取并返回随机元素
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random_num = nums[random_index]
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return random_num
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""" 扩展数组长度 """
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def extend(nums, enlarge):
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# 初始化一个扩展长度后的数组
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res = [0] * (len(nums) + enlarge)
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# 将原数组中的所有元素复制到新数组
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for i in range(len(nums)):
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res[i] = nums[i]
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# 返回扩展后的新数组
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return res
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""" 在数组的索引 index 处插入元素 num """
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def insert(nums, num, index):
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# 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
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for i in range(len(nums) - 1, index - 1, -1):
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nums[i] = nums[i - 1]
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# 将 num 赋给 index 处元素
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nums[index] = num
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""" 删除索引 index 处元素 """
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def remove(nums, index):
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# 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
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for i in range(index, len(nums) - 1):
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nums[i] = nums[i + 1]
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""" 遍历数组 """
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def traverse(nums):
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count = 0
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# 通过索引遍历数组
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for i in range(len(nums)):
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count += 1
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# 直接遍历数组
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for num in nums:
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count += 1
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""" 在数组中查找指定元素 """
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def find(nums, target):
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for i in range(len(nums)):
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if nums[i] == target:
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return i
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return -1
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""" Driver Code """
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if __name__ == "__main__":
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""" 初始化数组 """
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arr = [0] * 5
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print("数组 arr =", arr)
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nums = [1, 3, 2, 5, 4]
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print("数组 nums =", nums)
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""" 随机访问 """
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random_num = randomAccess(nums)
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print("在 nums 中获取随机元素", random_num)
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""" 长度扩展 """
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nums = extend(nums, 3)
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print("将数组长度扩展至 8 ,得到 nums =", nums)
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""" 插入元素 """
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insert(nums, 6, 3)
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print("在索引 3 处插入数字 6 ,得到 nums =", nums)
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""" 删除元素 """
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remove(nums, 2)
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||||||
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print("删除索引 2 处的元素,得到 nums =", nums)
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""" 遍历数组 """
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traverse(nums)
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""" 查找元素 """
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index = find(nums, 3)
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|
print("在 nums 中查找元素 3 ,得到索引 =", index)
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@ -8,3 +8,72 @@ import sys, os.path as osp
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|||||||
sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
||||||
from include import *
|
from include import *
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""" 在链表的结点 n0 之后插入结点 P """
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def insert(n0, P):
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n1 = n0.next
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n0.next = P
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P.next = n1
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""" 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 """
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def remove(n0):
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if not n0.next:
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return
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# n0 -> P -> n1
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P = n0.next
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n1 = P.next
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n0.next = n1
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""" 访问链表中索引为 index 的结点 """
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def access(head, index):
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for _ in range(index):
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head = head.next
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if not head:
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return None
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return head
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""" 在链表中查找值为 target 的首个结点 """
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def find(head, target):
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index = 0
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while head:
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if head.val == target:
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return index
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head = head.next
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index += 1
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||||||
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return -1
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||||||
|
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|
"""
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||||||
|
Driver Code
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||||||
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"""
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||||||
|
if __name__ == "__main__":
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|
""" 初始化链表 """
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# 初始化各个结点
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n0 = ListNode(1)
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n1 = ListNode(3)
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n2 = ListNode(2)
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n3 = ListNode(5)
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n4 = ListNode(4)
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# 构建引用指向
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n0.next = n1
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n1.next = n2
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n2.next = n3
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|
n3.next = n4
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print("初始化的链表为")
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print_linked_list(n0)
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""" 插入结点 """
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insert(n0, ListNode(0))
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|
print("插入结点后的链表为")
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||||||
|
print_linked_list(n0)
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||||||
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""" 删除结点 """
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|
remove(n0)
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||||||
|
print("删除结点后的链表为")
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print_linked_list(n0)
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""" 访问结点 """
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node = access(n0, 3)
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print("链表中索引 3 处的结点的值 = {}".format(node.val))
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""" 查找结点 """
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index = find(n0, 2)
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print("链表中值为 2 的结点的索引 = {}".format(index))
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||||||
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@ -8,3 +8,57 @@ import sys, os.path as osp
|
|||||||
sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
||||||
from include import *
|
from include import *
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Driver Code
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
""" 初始化列表 """
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||||||
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list = [1, 3, 2, 5, 4]
|
||||||
|
print("列表 list =", list)
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||||||
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||||||
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""" 访问元素 """
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num = list[1]
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print("访问索引 1 处的元素,得到 num =", num)
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||||||
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""" 更新元素 """
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|
list[1] = 0
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||||||
|
print("将索引 1 处的元素更新为 0 ,得到 list =", list)
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||||||
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||||||
|
""" 清空列表 """
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|
list.clear()
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|
print("清空列表后 list =", list)
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||||||
|
""" 尾部添加元素 """
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list.append(1)
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||||||
|
list.append(3)
|
||||||
|
list.append(2)
|
||||||
|
list.append(5)
|
||||||
|
list.append(4)
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||||||
|
print("添加元素后 list = ", list)
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||||||
|
""" 中间插入元素 """
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list.insert(3, 6)
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print("在索引 3 处插入数字 6 ,得到 list =", list)
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||||||
|
|
||||||
|
""" 删除元素 """
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list.pop(3)
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||||||
|
print("删除索引 3 处的元素,得到 list =", list)
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||||||
|
""" 通过索引遍历列表 """
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count = 0
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for i in range(len(list)):
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||||||
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count += 1
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||||||
|
""" 直接遍历列表元素 """
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|
count = 0
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||||||
|
for n in list:
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||||||
|
count += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 拼接两个列表 """
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||||||
|
list1 = [6, 8, 7, 10, 9]
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||||||
|
list += list1
|
||||||
|
print("将列表 list1 拼接到 list 之后,得到 list =", list)
|
||||||
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|
||||||
|
""" 排序列表 """
|
||||||
|
list.sort()
|
||||||
|
print("排序列表后 list =", list)
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|
@ -8,3 +8,103 @@ import sys, os.path as osp
|
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sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
sys.path.append(osp.dirname(osp.dirname(osp.abspath(__file__))))
|
||||||
from include import *
|
from include import *
|
||||||
|
|
||||||
|
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||||||
|
""" 列表类简易实现 """
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class MyList:
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""" 构造函数 """
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def __init__(self):
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self._initial_capacity = 10 # 列表初始容量
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self._nums = [0] * self._initial_capacity # 数组(存储列表元素)
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self._size = 0 # 列表长度(即当前元素数量)
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self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
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||||||
|
""" 获取列表长度(即当前元素数量) """
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def size(self):
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return self._size
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||||||
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""" 获取列表容量 """
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def capacity(self):
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return len(self._nums)
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||||||
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""" 访问元素 """
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def get(self, index):
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# 索引如果越界则抛出异常,下同
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assert index < self._size, "索引越界"
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return self._nums[index]
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||||||
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|
||||||
|
""" 更新元素 """
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||||||
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def set(self, num, index):
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assert index < self._size, "索引越界"
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|
self._nums[index] = num
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|
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""" 中间插入元素 """
|
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def add(self, num, index=-1):
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assert index < self._size, "索引越界"
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|
if index == -1:
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index = self._size
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|
# 元素数量超出容量时,触发扩容机制
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if self._size == self.capacity():
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self.extend_capacity()
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# 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
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for j in range(self._size - 1, index - 1, -1):
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self._nums[j + 1] = self._nums[j]
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self._nums[index] = num
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# 更新元素数量
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self._size += 1
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||||||
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""" 删除元素 """
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def remove(self, index):
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||||||
|
assert index < self._size, "索引越界"
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|
# 索引 i 之后的元素都向前移动一位
|
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for j in range(index, self._size - 1):
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self._nums[j] = self._nums[j + 1]
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# 更新元素数量
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self._size -= 1
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""" 列表扩容 """
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def extend_capacity(self):
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# 新建一个长度为 self._size 的数组,并将原数组拷贝到新数组
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self._nums = self._nums + [0] * self.capacity() * (self._extend_ratio - 1)
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||||||
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""" 返回有效长度的列表 """
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def to_array(self):
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return self._nums[:self._size]
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||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Driver Code
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||||||
|
"""
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
""" 初始化列表 """
|
||||||
|
list = MyList()
|
||||||
|
""" 尾部添加元素 """
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||||||
|
list.add(1)
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||||||
|
list.add(3)
|
||||||
|
list.add(2)
|
||||||
|
list.add(5)
|
||||||
|
list.add(4)
|
||||||
|
print("列表 list = {} ,容量 = {} ,长度 = {}"
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||||||
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.format(list.to_array(), list.capacity(), list.size()))
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||||||
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|
||||||
|
""" 中间插入元素 """
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||||||
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list.add(num=6, index=3)
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||||||
|
print("在索引 3 处插入数字 6 ,得到 list =", list.to_array())
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 删除元素 """
|
||||||
|
list.remove(3)
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||||||
|
print("删除索引 3 处的元素,得到 list =", list.to_array())
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 访问元素 """
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||||||
|
num = list.get(1)
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||||||
|
print("访问索引 1 处的元素,得到 num =", num)
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 更新元素 """
|
||||||
|
list.set(0, 1)
|
||||||
|
print("将索引 1 处的元素更新为 0 ,得到 list =", list.to_array())
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 测试扩容机制 """
|
||||||
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for i in range(10):
|
||||||
|
# 在 i = 5 时,列表长度将超出列表容量,此时触发扩容机制
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||||||
|
list.add(i)
|
||||||
|
print("扩容后的列表 list = {} ,容量 = {} ,长度 = {}"
|
||||||
|
.format(list.to_array(), list.capacity(), list.size()))
|
||||||
|
@ -33,7 +33,9 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
|
||||||
|
""" 初始化数组 """
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arr = [0] * 5 # [ 0, 0, 0, 0, 0 ]
|
||||||
|
nums = [1, 3, 2, 5, 4]
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 数组优点
|
## 数组优点
|
||||||
@ -74,7 +76,13 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
|
||||||
|
""" 随机访问元素 """
|
||||||
|
def randomAccess(nums):
|
||||||
|
# 在区间 [0, len(nums)) 中随机抽取一个数字
|
||||||
|
random_index = random.randint(0, len(nums))
|
||||||
|
# 获取并返回随机元素
|
||||||
|
random_num = nums[random_index]
|
||||||
|
return random_num
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 数组缺点
|
## 数组缺点
|
||||||
@ -106,7 +114,15 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
|
||||||
|
""" 扩展数组长度 """
|
||||||
|
def extend(nums, enlarge):
|
||||||
|
# 初始化一个扩展长度后的数组
|
||||||
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res = [0] * (len(nums) + enlarge)
|
||||||
|
# 将原数组中的所有元素复制到新数组
|
||||||
|
for i in range(len(nums)):
|
||||||
|
res[i] = nums[i]
|
||||||
|
# 返回扩展后的新数组
|
||||||
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return res
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
**数组中插入或删除元素效率低下。** 假设我们想要在数组中间某位置插入一个元素,由于数组元素在内存中是 “紧挨着的” ,它们之间没有空间再放任何数据。因此,我们不得不将此索引之后的所有元素都向后移动一位,然后再把元素赋值给该索引。删除元素也是类似,需要把此索引之后的元素都向前移动一位。总体看有以下缺点:
|
**数组中插入或删除元素效率低下。** 假设我们想要在数组中间某位置插入一个元素,由于数组元素在内存中是 “紧挨着的” ,它们之间没有空间再放任何数据。因此,我们不得不将此索引之后的所有元素都向后移动一位,然后再把元素赋值给该索引。删除元素也是类似,需要把此索引之后的元素都向前移动一位。总体看有以下缺点:
|
||||||
@ -150,7 +166,19 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
|
||||||
|
""" 在数组的索引 index 处插入元素 num """
|
||||||
|
def insert(nums, num, index):
|
||||||
|
# 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
|
||||||
|
for i in range(len(nums) - 1, index - 1, -1):
|
||||||
|
nums[i] = nums[i - 1]
|
||||||
|
# 将 num 赋给 index 处元素
|
||||||
|
nums[index] = num
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 删除索引 index 处元素 """
|
||||||
|
def remove(nums, index):
|
||||||
|
# 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
|
||||||
|
for i in range(index, len(nums) - 1):
|
||||||
|
nums[i] = nums[i + 1]
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 数组常用操作
|
## 数组常用操作
|
||||||
@ -183,7 +211,15 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
|
||||||
|
""" 遍历数组 """
|
||||||
|
def traverse(nums):
|
||||||
|
count = 0
|
||||||
|
# 通过索引遍历数组
|
||||||
|
for i in range(len(nums)):
|
||||||
|
count += 1
|
||||||
|
# 直接遍历数组
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for num in nums:
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||||||
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count += 1
|
||||||
```
|
```
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||||||
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||||||
**数组查找。** 通过遍历数组,查找数组内的指定元素,并输出对应索引。
|
**数组查找。** 通过遍历数组,查找数组内的指定元素,并输出对应索引。
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||||||
@ -210,7 +246,12 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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||||||
|
|
||||||
```python title="array.py"
|
```python title="array.py"
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""" 在数组中查找指定元素 """
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||||||
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def find(nums, target):
|
||||||
|
for i in range(len(nums)):
|
||||||
|
if nums[i] == target:
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|
return i
|
||||||
|
return -1
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
## 数组典型应用
|
## 数组典型应用
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|
@ -77,7 +77,18 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
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||||||
```python title=""
|
```python title=""
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""" 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 """
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# 初始化各个结点
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n0 = ListNode(1)
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n1 = ListNode(3)
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||||||
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n2 = ListNode(2)
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||||||
|
n3 = ListNode(5)
|
||||||
|
n4 = ListNode(4)
|
||||||
|
# 构建引用指向
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n0.next = n1
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|
n1.next = n2
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||||||
|
n2.next = n3
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||||||
|
n3.next = n4
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 链表优点
|
## 链表优点
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||||||
@ -118,7 +129,20 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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```python title=""
|
```python title=""
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""" 在链表的结点 n0 之后插入结点 P """
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def insert(n0, P):
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n1 = n0.next
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n0.next = P
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P.next = n1
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|
""" 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 """
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def remove(n0):
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if not n0.next:
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return
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||||||
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# n0 -> P -> n1
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P = n0.next
|
||||||
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n1 = P.next
|
||||||
|
n0.next = n1
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 链表缺点
|
## 链表缺点
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||||||
@ -148,7 +172,13 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
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|
||||||
```python title=""
|
```python title=""
|
||||||
|
""" 访问链表中索引为 index 的结点 """
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def access(head, index):
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for _ in range(index):
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head = head.next
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|
if not head:
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return None
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||||||
|
return head
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```
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```
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||||||
**链表的内存占用多。** 链表以结点为单位,每个结点除了保存值外,还需额外保存指针(引用)。这意味着同样数据量下,链表比数组需要占用更多内存空间。
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**链表的内存占用多。** 链表以结点为单位,每个结点除了保存值外,还需额外保存指针(引用)。这意味着同样数据量下,链表比数组需要占用更多内存空间。
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||||||
@ -182,7 +212,15 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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||||||
|
|
||||||
```python title=""
|
```python title=""
|
||||||
|
""" 在链表中查找值为 target 的首个结点 """
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def find(head, target):
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index = 0
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while head:
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||||||
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if head.val == target:
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||||||
|
return index
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||||||
|
head = head.next
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|
index += 1
|
||||||
|
return -1
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 常见链表类型
|
## 常见链表类型
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||||||
@ -214,7 +252,12 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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```python title=""
|
```python title=""
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|
""" 双向链表结点类 """
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class ListNode:
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def __init__(self, x):
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self.val = x # 结点值
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||||||
|
self.next = None # 指向后继结点的指针(引用)
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||||||
|
self.prev = None # 指向前驱结点的指针(引用)
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
![linkedlist_common_types](linked_list.assets/linkedlist_common_types.png)
|
![linkedlist_common_types](linked_list.assets/linkedlist_common_types.png)
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||||||
|
@ -30,7 +30,8 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
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|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
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||||||
|
""" 初始化列表 """
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list = [1, 3, 2, 5, 4]
|
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```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**访问与更新元素。** 列表的底层数据结构是数组,因此可以在 $O(1)$ 时间内访问与更新元素,效率很高。
|
**访问与更新元素。** 列表的底层数据结构是数组,因此可以在 $O(1)$ 时间内访问与更新元素,效率很高。
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||||||
@ -54,7 +55,11 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
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|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
|
||||||
|
""" 访问元素 """
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num = list[1] # 访问索引 1 处的元素
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""" 更新元素 """
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list[1] = 0 # 将索引 1 处的元素更新为 0
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```
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```
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**在列表中添加、插入、删除元素。** 相对于数组,列表可以自由地添加与删除元素。在列表尾部添加元素的时间复杂度为 $O(1)$ ,但是插入与删除元素的效率仍与数组一样低,时间复杂度为 $O(N)$ 。
|
**在列表中添加、插入、删除元素。** 相对于数组,列表可以自由地添加与删除元素。在列表尾部添加元素的时间复杂度为 $O(1)$ ,但是插入与删除元素的效率仍与数组一样低,时间复杂度为 $O(N)$ 。
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@ -88,7 +93,21 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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|
|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
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|
""" 清空列表 """
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||||||
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list.clear()
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||||||
|
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||||||
|
""" 尾部添加元素 """
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|
list.append(1)
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||||||
|
list.append(3)
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||||||
|
list.append(2)
|
||||||
|
list.append(5)
|
||||||
|
list.append(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 中间插入元素 """
|
||||||
|
list.insert(3, 6) # 在索引 3 处插入数字 6
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||||||
|
|
||||||
|
""" 删除元素 """
|
||||||
|
list.pop(3) # 删除索引 3 处的元素
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||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**遍历列表。** 与数组一样,列表可以使用索引遍历,也可以使用 `for-each` 直接遍历。
|
**遍历列表。** 与数组一样,列表可以使用索引遍历,也可以使用 `for-each` 直接遍历。
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@ -118,7 +137,15 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
|
||||||
|
""" 通过索引遍历列表 """
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count = 0
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||||||
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for i in range(len(list)):
|
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|
count += 1
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||||||
|
|
||||||
|
""" 直接遍历列表元素 """
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||||||
|
count = 0
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||||||
|
for n in list:
|
||||||
|
count += 1
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**拼接两个列表。** 再创建一个新列表 `list1` ,我们可以将其中一个列表拼接到另一个的尾部。
|
**拼接两个列表。** 再创建一个新列表 `list1` ,我们可以将其中一个列表拼接到另一个的尾部。
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||||||
@ -140,7 +167,9 @@ comments: true
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|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
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|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
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||||||
|
""" 拼接两个列表 """
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list1 = [6, 8, 7, 10, 9]
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list += list1 # 将列表 list1 拼接到 list 之后
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```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**排序列表。** 排序也是常用的方法之一,完成列表排序后,我们就可以使用在数组类算法题中经常考察的「二分查找」和「双指针」算法了。
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**排序列表。** 排序也是常用的方法之一,完成列表排序后,我们就可以使用在数组类算法题中经常考察的「二分查找」和「双指针」算法了。
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||||||
@ -161,7 +190,8 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="list.py"
|
```python title="list.py"
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||||||
|
""" 排序列表 """
|
||||||
|
list.sort() # 排序后,列表元素从小到大排列
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
## 列表简易实现 *
|
## 列表简易实现 *
|
||||||
@ -189,12 +219,12 @@ comments: true
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|||||||
nums = new int[initialCapacity];
|
nums = new int[initialCapacity];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/* 获取列表容量 */
|
/* 获取列表长度(即当前元素数量)*/
|
||||||
public int size() {
|
public int size() {
|
||||||
return size;
|
return size;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/* 获取列表长度(即当前元素数量) */
|
/* 获取列表容量 */
|
||||||
public int capacity() {
|
public int capacity() {
|
||||||
return nums.length;
|
return nums.length;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@ -269,5 +299,60 @@ comments: true
|
|||||||
=== "Python"
|
=== "Python"
|
||||||
|
|
||||||
```python title="my_list.py"
|
```python title="my_list.py"
|
||||||
|
""" 列表类简易实现 """
|
||||||
|
class MyList:
|
||||||
|
""" 构造函数 """
|
||||||
|
def __init__(self):
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||||||
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self._initial_capacity = 10 # 列表初始容量
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||||||
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self._nums = [0] * self._initial_capacity # 数组(存储列表元素)
|
||||||
|
self._size = 0 # 列表长度(即当前元素数量)
|
||||||
|
self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 获取列表长度(即当前元素数量) """
|
||||||
|
def size(self):
|
||||||
|
return self._size
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 获取列表容量 """
|
||||||
|
def capacity(self):
|
||||||
|
return len(self._nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 访问元素 """
|
||||||
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def get(self, index):
|
||||||
|
# 索引如果越界则抛出异常,下同
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||||||
|
assert index < self._size, "索引越界"
|
||||||
|
return self._nums[index]
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 更新元素 """
|
||||||
|
def set(self, num, index):
|
||||||
|
assert index < self._size, "索引越界"
|
||||||
|
self._nums[index] = num
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 中间插入元素 """
|
||||||
|
def add(self, num, index=-1):
|
||||||
|
assert index < self._size, "索引越界"
|
||||||
|
if index == -1:
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|
index = self._size
|
||||||
|
# 元素数量超出容量时,触发扩容机制
|
||||||
|
if self._size == self.capacity():
|
||||||
|
self.extend_capacity()
|
||||||
|
# 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
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||||||
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for j in range(self._size - 1, index - 1, -1):
|
||||||
|
self._nums[j + 1] = self._nums[j]
|
||||||
|
self._nums[index] = num
|
||||||
|
# 更新元素数量
|
||||||
|
self._size += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 删除元素 """
|
||||||
|
def remove(self, index):
|
||||||
|
assert index < self._size, "索引越界"
|
||||||
|
# 索引 i 之后的元素都向前移动一位
|
||||||
|
for j in range(index, self._size - 1):
|
||||||
|
self._nums[j] = self._nums[j + 1]
|
||||||
|
# 更新元素数量
|
||||||
|
self._size -= 1
|
||||||
|
|
||||||
|
""" 列表扩容 """
|
||||||
|
def extend_capacity(self):
|
||||||
|
# 新建一个长度为 self._size 的数组,并将原数组拷贝到新数组
|
||||||
|
self._nums = self._nums + [0] * self.capacity() * (self._extend_ratio - 1)
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
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