源代码--数据结构与算法(Python版)chap6 线性表
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else: substr = self.chars[iPos:iPos+length] print("获取的字串为：",substr)
26
22
串
串是由零个或多个字符组成的有限序列 s=“a1a2…an”(n0，串长度)
子串：串中任意个连续的字符组成的子序列。 主串：包含子串的串相应地称为主串。 位置：字符在序列中的序号。子串在主串中的位置则以子串的第一个字 符在主串中的位置来表示。 相等：两个串的长度相等，并且对应位置的字符都相等。 长度：字符个数 空串：string=""，长度为0 空格串：stringBlank=" ",仅含一个空格，长度为1 字串：串中任何连续字符组成 主串：包含子串b的串，称为b的主串 真子串：串的所有字串，除了自身以外 字串的位置：子串中第一个字符的位置 串相等：长度和位置相等
'''链表头部添加元素'''
def add(self, item): node = Node(item) node.next = self.__head self.__head = node
‘’‘链表尾部添加元素'''
def append(self, item): '''链表尾部添加元素''' node = Node(item) # 由于特殊情况当链表为空时没有next，所以在前面要做个判断 if self.is_empty(): self.__head = node else: cur = self.__head while cur.next != None: cur = cur.next cur.next = node
4
链式存储
链式存储通过一组含有指针的存储单元来 存储线性表的数据及其逻辑关系。采用链 式存储的线性表通常称为单链表。单链表 节点的结构，除存放元素的数据域（data） 外，还有存放后继元素地址的指针域（next ）
data next
5
链式存储
节点数据类型可表示为： class SingleNode(object): """单链表的结点"""
front
rear FF EE DD CC
front
rear=front=-1 （1）空对
front=-1, rear=4 （2）1个元素
front=2, rear=4 （3）一般情况
front=2, rear=5 （4）假溢出
19
顺序存储
为了解决假溢出，将队列的数据区的头尾衔接，形成头尾相接的循环结 构，此时对头前的空位置将可以被使用。但这样会出现“队满”和“队 空”条件混淆的问题。
第6章 线性表
线性表
相关概念
线性表是最常用的数据结构之一，它是由n（n≥0） 个数据元素（节点）组成的满足如下条件的有限序列 （a0，a1…，an-1）：
当i=1，...，n-1 时，ai有且仅有一个直接前趋ai-1； 当i=0，1，...，n-2 时，有且仅有一个直接后继ai+1； 表中第一个元素a0没有前趋； 最后一个元素an-1无后继。 数据元素的个数n称为线性表长度，长度为0时称为空
self.chars=self.chars+stringSrc
else:
print("两个字符的长度之和溢出，超过的部分无法显示")
size=self.MaxStringSize-len(self.chars)
self.chars=self.chars+stringSrc[:size]
print("连接后字符串为：",self.chars)
def __init__(self,item): self.item=item #item存放数据元素 self.next=None #next是下一个结点的标识
6
（1）创建单链表：包括判断链表是否为空 ；求链表的长度；遍历整个链表。
（2）线性表的查找：查找节点是否存在。 （3）线性表的插入：包括在链表头部、链
'''查找节点是否存在'''
栈
栈是一种要求插入或删除操作都在表尾进行的线性表，具有 先进后出（FILO）的特性，即最先进入的元素最后被释放。 栈的逻辑结构所示。
14
class Stack(object):
def __init__(self):
#初始化
self.items=[]
def is_empty(self): #判断栈是否为空
ห้องสมุดไป่ตู้
else:
self.chars=stringSH
24
串连接
def StringConcat(self,strSrc):
# 串连接
lengthSrc = len(strSrc)
stringSrc = strSrc
if lengthSrc + len(self.chars) <= self.MaxStringSize:
20
顺序存储
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7
5
0
rear
4
1 front
3
2
(a)
6
G 5
F
6
7
G 5
F
H
0 K
E 4
D
rear L
1 front C
3
2
(b) 7
H
rear
0
4E D
L 1 front
C
3
2
（c）
21
class Queue(object):
def __init__(self):
self.items=[]
def is_empty(self):
#判断队列是否为空
return self.items==[]
def enqueue(self,item):
#入队列
self.items.insert(0,item)
def dequeue(self):
#出队列
return self.items.pop()
def size(self):
#队列元素个数
return len(self.items)
队空时：m=0
这种顺序存储方式将可能会发生“假溢出”。随着入队、出 队的进行，整个队列整体向后移动，队尾指针已经移到了最 后，仿佛队列已满，而事实上队列中并未真满，在对头前有 空位置，称这种现象为“假溢出”。
5
4 3
2 1 0 rear front
rear EE DD
CC BB AA front
rear EE DD CC
23
创建串
def CreateString(self):
# 创建串
stringSH= input("请输入字符串：")
if len(stringSH) > self.MaxStringSize:
print("溢出，超过的部分无法保存")
self.chars=stringSH[:self.MaxStringSize]
self.append(item)
else:
per = self.__head
count = 0
while count < pos - 1:
count += 1
per = per.next
# 当循环退出后，pre指向pos-1位置
node = Node(item)
node.next = per.next
25
取长度为length的子串
def SubString(self,iPos,length): # 从iPos位置开始，取长度为length的子串 if iPos>len(self.chars)-1 or iPos<0 or length<1 or
(length+iPos)>len(self.chars): print("无法获取")
def size(self):
#返回栈的大小
return len(self.items)
队列
队列是只允许在一端进行插入，另一端只允许删除的线性表 ，具有先进先出（FIFO）的特性。
出队列 a1 a2 … an 入队列
头队
尾队
队列存储有顺序存储和链式存储两种方式。
18
顺序存储
队满时：m== MAXSIZE
per.next = node
‘’‘删除节点'''
def remove(self, item):
'''删除节点'''
cur = self.__head
pre = None
while cur != None:
if cur.elem == item: # 先判断该节点是否是头结点
if cur == self.__head:
return self.items==[]
def push(self,item):
# 加入元素
self.items.append(item)
def pop(self):
#弹出元素
return self.items.pop()
def peek(self):
# 返回栈顶元素
return self.items[len(self.items)-1]
6
7
rear
5
0
F
E 4
D
3
C 2
1 front
图(a)为队空情况下front==rear；图b为队满情况下front==rear。“队满” 和“队空”的条件是相同的，将出现混淆。为解决该问题，其中一种方 法是少用一个存储空间，如图（c）所示，此时队满的条件变为：
(rear+1) %MAXSIZE==front
self.__head = cur.next
else:
pre.next = cur.next
break
else:
pre = cur
cur = cur.next
‘’‘查找节点是否存在'
def search(self, item): cur = self.__head while not cur: if cur.elem == item: return True else: cur = cur.next return False
表尾部添加元素和在指定位置添加元素。
（4）线性表的删除：删除节点
'''遍历整个列表'''
def travel(self):
'''遍历整个列表'''
cur = self.__head
while cur != None:
print(cur.elem, end=' ')
cur = cur.next
print("\n")
表。数据元素可以是单一类型的数据，如整数、字符 串等，也可以由若干个数据项组成的结构体，如学生 信息（学号，姓名，班级）等。
2
线性表的存储
顺序存储 链式存储
3
线性存储
线性表的节点按逻辑次序依次存放 在地址连续的存储单元中，使得逻 辑上相邻的元素在物理位置上亦相 邻。用这种方法实现的线性表简称 为顺序表。Python中list和tuple两 种数据类型实现顺序表。
‘’‘指定位置添加元素'''
def insert(self, pos, item):
'''指定位置添加元素'''
if pos <= 0: # 如果pos位置在0，当做头插法
self.add(item)
elif pos > self.length() - 1:
# 如果pos位置比原链表长，那么都当做尾插法来做
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串
串是由零个或多个字符组成的有限序列 s=“a1a2…an”(n0，串长度)
子串：串中任意个连续的字符组成的子序列。 主串：包含子串的串相应地称为主串。 位置：字符在序列中的序号。子串在主串中的位置则以子串的第一个字 符在主串中的位置来表示。 相等：两个串的长度相等，并且对应位置的字符都相等。 长度：字符个数 空串：string=""，长度为0 空格串：stringBlank=" ",仅含一个空格，长度为1 字串：串中任何连续字符组成 主串：包含子串b的串，称为b的主串 真子串：串的所有字串，除了自身以外 字串的位置：子串中第一个字符的位置 串相等：长度和位置相等
'''链表头部添加元素'''
def add(self, item): node = Node(item) node.next = self.__head self.__head = node
‘’‘链表尾部添加元素'''
def append(self, item): '''链表尾部添加元素''' node = Node(item) # 由于特殊情况当链表为空时没有next，所以在前面要做个判断 if self.is_empty(): self.__head = node else: cur = self.__head while cur.next != None: cur = cur.next cur.next = node
4
链式存储
链式存储通过一组含有指针的存储单元来 存储线性表的数据及其逻辑关系。采用链 式存储的线性表通常称为单链表。单链表 节点的结构，除存放元素的数据域（data） 外，还有存放后继元素地址的指针域（next ）
data next
5
链式存储
节点数据类型可表示为： class SingleNode(object): """单链表的结点"""
front
rear FF EE DD CC
front
rear=front=-1 （1）空对
front=-1, rear=4 （2）1个元素
front=2, rear=4 （3）一般情况
front=2, rear=5 （4）假溢出
19
顺序存储
为了解决假溢出，将队列的数据区的头尾衔接，形成头尾相接的循环结 构，此时对头前的空位置将可以被使用。但这样会出现“队满”和“队 空”条件混淆的问题。
第6章 线性表
线性表
相关概念
线性表是最常用的数据结构之一，它是由n（n≥0） 个数据元素（节点）组成的满足如下条件的有限序列 （a0，a1…，an-1）：
当i=1，...，n-1 时，ai有且仅有一个直接前趋ai-1； 当i=0，1，...，n-2 时，有且仅有一个直接后继ai+1； 表中第一个元素a0没有前趋； 最后一个元素an-1无后继。 数据元素的个数n称为线性表长度，长度为0时称为空
self.chars=self.chars+stringSrc
else:
print("两个字符的长度之和溢出，超过的部分无法显示")
size=self.MaxStringSize-len(self.chars)
self.chars=self.chars+stringSrc[:size]
print("连接后字符串为：",self.chars)
def __init__(self,item): self.item=item #item存放数据元素 self.next=None #next是下一个结点的标识
6
（1）创建单链表：包括判断链表是否为空 ；求链表的长度；遍历整个链表。
（2）线性表的查找：查找节点是否存在。 （3）线性表的插入：包括在链表头部、链
'''查找节点是否存在'''
栈
栈是一种要求插入或删除操作都在表尾进行的线性表，具有 先进后出（FILO）的特性，即最先进入的元素最后被释放。 栈的逻辑结构所示。
14
class Stack(object):
def __init__(self):
#初始化
self.items=[]
def is_empty(self): #判断栈是否为空
ห้องสมุดไป่ตู้
else:
self.chars=stringSH
24
串连接
def StringConcat(self,strSrc):
# 串连接
lengthSrc = len(strSrc)
stringSrc = strSrc
if lengthSrc + len(self.chars) <= self.MaxStringSize:
20
顺序存储
6
7
5
0
rear
4
1 front
3
2
(a)
6
G 5
F
6
7
G 5
F
H
0 K
E 4
D
rear L
1 front C
3
2
(b) 7
H
rear
0
4E D
L 1 front
C
3
2
（c）
21
class Queue(object):
def __init__(self):
self.items=[]
def is_empty(self):
#判断队列是否为空
return self.items==[]
def enqueue(self,item):
#入队列
self.items.insert(0,item)
def dequeue(self):
#出队列
return self.items.pop()
def size(self):
#队列元素个数
return len(self.items)
队空时：m=0
这种顺序存储方式将可能会发生“假溢出”。随着入队、出 队的进行，整个队列整体向后移动，队尾指针已经移到了最 后，仿佛队列已满，而事实上队列中并未真满，在对头前有 空位置，称这种现象为“假溢出”。
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4 3
2 1 0 rear front
rear EE DD
CC BB AA front
rear EE DD CC
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创建串
def CreateString(self):
# 创建串
stringSH= input("请输入字符串：")
if len(stringSH) > self.MaxStringSize:
print("溢出，超过的部分无法保存")
self.chars=stringSH[:self.MaxStringSize]
self.append(item)
else:
per = self.__head
count = 0
while count < pos - 1:
count += 1
per = per.next
# 当循环退出后，pre指向pos-1位置
node = Node(item)
node.next = per.next
25
取长度为length的子串
def SubString(self,iPos,length): # 从iPos位置开始，取长度为length的子串 if iPos>len(self.chars)-1 or iPos<0 or length<1 or
(length+iPos)>len(self.chars): print("无法获取")
def size(self):
#返回栈的大小
return len(self.items)
队列
队列是只允许在一端进行插入，另一端只允许删除的线性表 ，具有先进先出（FIFO）的特性。
出队列 a1 a2 … an 入队列
头队
尾队
队列存储有顺序存储和链式存储两种方式。
18
顺序存储
队满时：m== MAXSIZE
per.next = node
‘’‘删除节点'''
def remove(self, item):
'''删除节点'''
cur = self.__head
pre = None
while cur != None:
if cur.elem == item: # 先判断该节点是否是头结点
if cur == self.__head:
return self.items==[]
def push(self,item):
# 加入元素
self.items.append(item)
def pop(self):
#弹出元素
return self.items.pop()
def peek(self):
# 返回栈顶元素
return self.items[len(self.items)-1]
6
7
rear
5
0
F
E 4
D
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C 2
1 front
图(a)为队空情况下front==rear；图b为队满情况下front==rear。“队满” 和“队空”的条件是相同的，将出现混淆。为解决该问题，其中一种方 法是少用一个存储空间，如图（c）所示，此时队满的条件变为：
(rear+1) %MAXSIZE==front
self.__head = cur.next
else:
pre.next = cur.next
break
else:
pre = cur
cur = cur.next
‘’‘查找节点是否存在'
def search(self, item): cur = self.__head while not cur: if cur.elem == item: return True else: cur = cur.next return False
表尾部添加元素和在指定位置添加元素。
（4）线性表的删除：删除节点
'''遍历整个列表'''
def travel(self):
'''遍历整个列表'''
cur = self.__head
while cur != None:
print(cur.elem, end=' ')
cur = cur.next
print("\n")
表。数据元素可以是单一类型的数据，如整数、字符 串等，也可以由若干个数据项组成的结构体，如学生 信息（学号，姓名，班级）等。
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线性表的存储
顺序存储 链式存储
3
线性存储
线性表的节点按逻辑次序依次存放 在地址连续的存储单元中，使得逻 辑上相邻的元素在物理位置上亦相 邻。用这种方法实现的线性表简称 为顺序表。Python中list和tuple两 种数据类型实现顺序表。
‘’‘指定位置添加元素'''
def insert(self, pos, item):
'''指定位置添加元素'''
if pos <= 0: # 如果pos位置在0，当做头插法
self.add(item)
elif pos > self.length() - 1:
# 如果pos位置比原链表长，那么都当做尾插法来做