python数据结构之线性顺序表

2022-03-11 16:40:36 浏览数 (2)

线性表(linear list)是数据结构的一种,一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。本文结合了互联网上的一些代码,以及结合百度百科关于线性顺序表的定义,实现了全部代码。

在稍复杂的线性表中,一个数据元素可由多个数据项(item)组成,此种情况下常把数据元素称为记录(record),含有大量记录的线性表又称文件(file)。

线性表中的个数n定义为线性表的长度,n=0时称为空表。在非空表中每个数据元素都有一个确定的位置,如用ai表示数据元素,则i称为数据元素ai在线性表中的位序。

线性表的相邻元素之间存在着序偶关系。如用(a1,…,ai-1,ai,ai 1,…,an)表示一个顺序表,则表中ai-1领先于ai,ai领先于ai 1,称ai-1是ai的直接前驱元素,ai 1是ai的直接后继元素。当i=1,2,…,n-1时,ai有且仅有一个直接后继,当i=2,3,…,n时,ai有且仅有一个直接前驱 [1] 。

需要转换思想的是,线性表中的参数也好,最大数量也好,要在列表序号基础上加1

代码如下:

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# 线性表(linear list)是数据结构的一种,一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。
# 在稍复杂的线性表中,一个数据元素可由多个数据项(item)组成,此种情况下常把数据元素称为记录(record),含有大量记录的线性表又称文件(file)。
# 线性表中的个数n定义为线性表的长度,n=0时称为空表。在非空表中每个数据元素都有一个确定的位置,如用ai表示数据元素,则i称为数据元素ai在线性表中的位序。
# 线性表的相邻元素之间存在着序偶关系。如用(a1,…,ai-1,ai,ai 1,…,an)表示一个顺序表,则表中ai-1领先于ai,ai领先于ai 1,称ai-1是ai的直接前驱元素,ai 1是ai的直接后继元素。当i=1,2,…,n-1时,ai有且仅有一个直接后继,当i=2,3,…,n时,ai有且仅有一个直接前驱 [1]  。
# 1)MakeEmpty(L) 这是一个将L变为空表的方法
# 2)Length(L) 返回表L的长度,即表中元素个数
# 3)Get(L,i) 这是一个函数,函数值为L中位置i处的元素(1≤i≤n)
# 4)Prior(L,i) 取i的前驱元素
# 5)Next(L,i) 取i的后继元素
# 6)Locate(L,x) 这是一个函数,函数值为元素x在L中的位置
# 7)Insert(L,i,x)在表L的位置i处插入元素x,将原占据位置i的元素及后面的元素都向后推一个位置
# 8)Delete(L,p) 从表L中删除位置p处的元素
# 9)IsEmpty(L) 如果表L为空表(长度为0)则返回true,否则返回false
# 10)Clear(L)清除所有元素
# 11)Init(L)同第一个,初始化线性表为空
# 12)Traverse(L)遍历输出所有元素
# 13)Find(L,x)查找并返回元素
# 14)Update(L,x)修改元素
# 15)Sort(L)对所有元素重新按给定的条件排序
# 16) strstr(string1,string2)用于字符数组的求string1中出现string2的首地址
class Sequencelist(object):
    def __init__(self, datatype=int, maxlength=10):
        self.maxlength = maxlength
        self.currentnum = 0
        self.data = [None] * self.maxlength
        self.datatype = datatype

    def __setitem__(self, key, value):
        if not isinstance(key, int):
            raise TypeError
        if not isinstance(value, self.datatype):
            raise TypeError("数据类型不符合{0}".format(self.datatype))
        if 0 <= key <= self.currentnum:
            self.data[key-1] = value
        else:
            raise IndexError

    def __getitem__(self, key):
        if not isinstance(key, int):
            raise TypeError
        if 1 <= key <= self.currentnum:
            return self.data[key-1]
        else:
            raise IndexError

    def __len__(self):
        return self.currentnum

    def __repr__(self):
        return '__repr__={}'.format(str(self.data))

    def __str__(self):
        return '__str__={}'.format(str(self.data[:self.currentnum]))

    def isempty(self):
        return self.currentnum == 0

    def isfull(self):
        return self.currentnum == self.maxlength

    def maxlength(self):
        return self.maxlength

    def makeempty(self):
        self.clear()

    def length(self):
        return self.__len__()

    def count(self):
        return self.__len__()

    def get(self, key):
        return self.__getitem__(key)

    def set(self, key,value):
        self.__setitem__(key,value)

    def prior(self, key):
        assert key>1 and key <self.currentnum 1 ,'数组越界'
        return self.data[key-2]

    def next(self, key):
        assert key>=1 and key <self.currentnum, '数组越界'
        return self.data[key]

    def locate(self, value,start=0):
        for i in range(start,self.currentnum):
            if self.data[i]==value:
                return i 1
        raise ValueError("{} is not find in list".format(value))

    def index(self,value,start=0):
        return self.locate(value,start)

    def append(self,value):
        if self.isfull():
            print('list is full')
            return
        else:
            self.data[self.currentnum]=value
            self.currentnum =1

    def insert(self, key, value):
        if not isinstance(key,self.datatype):
            raise TypeError
        if key<1:
            raise IndexError
        if key>=self.currentnum:
            self.append(value)
        else:
            for i in range(self.currentnum,key-1,-1):
                self.data[i]=self.data[i-1]
            self.data[key-1]=value
            self.currentnum =1

    def delete(self, key):
        if not isinstance(key, self.datatype):
            raise TypeError
        if key < 1 and key>self.currentnum:
            raise IndexError
        else:
            for i in range(key-1,self.currentnum):
                self.data[i]=self.data[i 1]
            self.currentnum-=1

    def pop(self):
        return self.delete(self.currentnum)

    def clear(self):
        self.__init__()

    def init(self):
        self.__init__()

    def reverse(self):
        i,j=0,self.currentnum-1
        while i<j:
            self.data[i],self.data[j]=self.data[j],self.data[i]
            i,j=i 1,j-1
            #print(self.data)

    def find(self, value,start=0):
        return self.locate(self,value,start)

    def update(self, key,value):
        self.__setitem__(key,value)

    def sort(self):
        for i in range(0,self.currentnum-1):
            for j in range(i 1,self.currentnum):
                if self.data[i]>self.data[j]:
                    self.data[i],self.data[j]=self.data[j],self.data[i]

    def strstr(string1, string2):
        pass


if __name__ == '__main__':
    a=Sequencelist()
    a.append(1)
    a.append(2)
    a.append(3)
    print(a)
    print(repr(a))
    b=a.locate(2)
    print(b)
    print(a.isempty())
    print(a.isfull())
    print(len(a))
    print(a.length())
    #print(a.prior(1))
    # AssertionError: 数组越界
    print(a.prior(2))
    print(a.prior(3))
    print(a.next(1))
    print(a.next(2))
    print(a)
    print(a.get(2))
    a.insert(2,4)
    print(a)
    a.delete(2)
    print(a)
    print(a.length())
    a.pop()
    print(a)
    print(a.length())
    a.update(2,4)
    print(a)
    print(a.index(4))
    # print(a.index(5))
    # ValueError: 5 is not find in list
    print(a)
    a.reverse()
    print(a)
    a.append(3)
    a.append(5)
    # a.append(2)
    print(a)
    a.sort()
    print(a)

结果如下:

代码语言:javascript复制
C:pythonpyprojectpythonalgorithmsvenvScriptspython.exe C:/python/pyproject/pythonalgorithms/sequencelist.py
__str__=[1, 2, 3]
__repr__=[1, 2, 3, None, None, None, None, None, None, None]
2
False
False
3
3
1
2
2
3
__str__=[1, 2, 3]
2
__str__=[1, 4, 2, 3]
__str__=[1, 2, 3]
3
__str__=[1, 2]
2
__str__=[1, 4]
2
__str__=[1, 4]
__str__=[4, 1]
__str__=[4, 1, 3, 5]
__str__=[1, 3, 4, 5]

Process finished with exit code 0

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