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数据结构(链表哈希表)

news 2025/6/27 11:08:37

在Python中，链表和哈希表都是常见的数据结构，可以用来存储和处理数据。

链表是一种线性数据结构，由一系列节点组成，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。链表可以用来实现栈、队列以及其他数据结构。Python中可以使用自定义类来实现链表，也可以使用内置的数据结构如list、collections.deque。

哈希表（散列表）是一种根据关键字直接访问内存中存储位置的数据结构，通过哈希函数将关键字映射到内存地址。Python中的哈希表实现主要是通过字典（dict）数据类型实现的。

链表

介绍

链表的创建和遍历

链表的插入和删除

双链表

哈希表

哈希表的实现

哈希表的应用

链表

介绍

线性结构

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


a = Node(1)
b = Node(2)
c = Node(3)
a.next = b
b.next = c
print(a.next.next.item)

链表的创建和遍历

头插法尾差法

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


def create_linklist_head(li):head = Node(li[0])for element in li[1:]:node = Node(element)node.next = headhead = nodereturn head

def create_linklist_tail(li):head = Node(li[0])tail = headfor element in li[1:]:node = Node(element)tail.next = nodetail = nodereturn head
def print_lk(lk):while lk:print(lk.item,end=',')lk = lk.next

lk = create_linklist_tail([1,2,3,5,8])
print_lk(lk)

链表的插入和删除

双链表

哈希表

# python中的字典 集合（key 不能重复）都是使用的这种数据结构来存储的
# 一个通过哈希函数来计算数据存储位置的数据结构

'''
insert(key,value):插入键值对

get(key):如果存在键为key的键值对，则返回其value值，否则返回空值

delete(key):删除键为key的键值对
'''
# 直接寻址表+哈希函数 = 哈希表      浪费空间
# 哈希冲突# 开放寻址法:
'''

线性探查:位置被占用,寻找i+1,......
查找规则:22%7=1,1位置被占用,继续向后查找

二次探查:探查i+1^2,i-1^2,...

二度哈希:有n个哈希函数,当使用第一个哈希函数h1发生冲突时,尝试使用h2,h3??????
'''
# 拉链法 常用
# 哈希表每个位置都连接一个链表,当冲突发生时,冲突的元素将被加到该位置链表的最后
# 常见哈希函数
'''
除法哈希法:h(k) = k%m乘法哈希法       ??????

h(k) = floor(m(A*key%1))        向下取整

全域哈希.....

'''

哈希表的实现

# 哈希表的实现

class LinkList:class Node:def __init__(self,item=None):self.item = itemself.next = None
# 迭代器class LinkListIterator:def __init__(self,node):self.node = nodedef __next__(self):if self.node:cur_node = self.nodeself.node = cur_node.nextreturn cur_node.itemelse:raise StopIterationdef __iter__(self):return self
def __init__(self,iterable=None):self.head = Noneself.tail = Noneif iterable:self.extend(iterable)
def append(self,obj):s = LinkList.Node(obj)if not self.head:self.head = sself.tail = selse:self.tail.next = sself.tail = s
def extend(self,iterable):for obj in iterable:self.append(obj)
def find(self,obj):for n in self:if n == obj:return Trueelse:return False# 迭代器def __iter__(self):return self.LinkListIterator(self.head)#转换成字符串def __repr__(self):return "<<"+",".join(map(str,self))+">>"

# 类似于集合的结构
class HashTable:def __init__(self,size = 101):self.size = sizeself.T = [LinkList() for i in range(self.size)]
def h(self,k):return k % self.size
def insert(self,k):i = self.h(k)if self.find(k):print("Duplicated Insert.")else:self.T[i].append(k)
def find(self,k):i = self.h(k)return self.T[i].find(k)


ht = HashTable()

ht.insert(0)
ht.insert(1)
ht.insert(3)
ht.insert(102)
ht.insert(508)
# print(",".join(map(str,ht.T)))

print(ht.find(3))