python单链表的创建 python单向链表

本文探讨了Python单向链接表中节点删除的核心机制。通过分析一个具体的删除方法，详细解释了如何通过重置前导节点的指针来高效地删除目标节点。文章将逐步分析关键代码行，阐明其背后的逻辑，并讨论内存管理和潜在的边界条件，旨在提供清晰专业的教程。Python单向链接表节点删除原理

在单向链接表中删除节点的核心思想并非直接“删除”节点本身，而是通过修改前一个节点的next_node指针，使其跳过待删除节点，直接指向待删除节点的下一个节点。这样，待删除节点就不再被链接表引用，从而实现逻辑删除。Python的垃圾回收机制会自动处理其内存释放。

删除方法示例： class Node: def __init__(self, data): self.data = data self.next_node = Noneclass LinkedList: def __init__(self)： self.first_node = None def append(self, data)： new_node = Node(data) if not self.first_node: self.first_node = new_node return current = self.first_node while current.next_node： current = current.next_node current.next_node = new_node def deletion(self,index)： # 处理已删除节点的情况 if index == 0： if self.first_node： self.first_node = self.first_node.next_node return current_node = self.first_node current_index = 0 # 处理已删除节点的情况 while current_node and current_index <； (index - 1)： current_node = current_node.next_node current_index = 1 # 检查是否找到前一个节点，如果 current_node 和 current_node.next_node 都存在，则判断该节点是否被删除： # 核心删除逻辑： 重定向到第一个节点的 next_node 指针 current_node.next_node = current_node.next_node.next_node else： # 如果索引超出范围或找不到节点 print(f"；索引 {index} 超出范围或找不到节点。"；) def display(self): elements = [] current = self.first_node while current: elements.append(current.data) current = current.next_node p

rint(quot； -gt； quot；.join(map(str，elements)))# 示例使用 my_list = LinkedList()my_list.append(10)my_list.append(20)my_list.append(30)my_list.append(40)my_list.display() # 输出： 10 -gt； 20 -gt； 30 -gt； 40my_list.deletion(2) # 删除索引为 2 的节点 (30)my_list.display() # 输出： 10 -gt； 20 -gt； 40my_list.deletion(0) # 删除索引为 0 的节点 (10)my_list.display() # 输出： 20 -gt； 40my_list.deletion(1) # 删除索引为 1 的节点 (40)my_list.display() # 输出： 20my_list.deletion(0) # 删除索引为 0 的节点(20)my_list.display() # 输出：(空)my_list.deletion(0) # 尝试删除空银表的表my_list.display() # 输出：索引 0 超出范围或节点未找到。登录后，复制核心进行删除逻辑分析。current_node.next_node.next_node 登录后复制。

为了理解这段代码的工作原理，我们首先需要明确循环结束后 current_node 的位置。循环条件 current_index 前一一分小（位于索引 - 1）。 Data: X Data: Y │ data： Z │...───►│ next_node： ────────►│ next_node： ────────►│ next_node： ────... └────────────┘ └─────────────┘ └───────────┘登录后复制

现在，我们来分析current_node.next_node = current_node.next_node.next_node这行代码的左右两部分：current_node.next_node（左侧）：这表示next_node指针的current_node（位于index-1）。我们的最终目标是修改这个指针，使其不再指向data:Y节点。

current_node.next_node.next_node（右侧）： current_node.next_node：首先，这会获取current_node的next_node，即指向索引：Y节点处的数据。 next_node：那么，从data:Y节点中，会得到next_node，这样就会得到索引1:Z节点处的数据。

因此，这行代码的含义是：current_node（index-1节点）是next_node指针，直接指向data:Z节点（索引1节点）。

我们可以将其分解为以下步骤： Shepherd Study

一站式AI学习动乐平台，所述AI驱动的学习工具和辅候服务 54 查看详情 # 1. 获取已删除的节点（位于index处）node_to_delete = current_node.next_node# 2. 获取下一个节点（位于index 1处）node_after_deleted = node_to_delete.next_node# 3. 将前一个节点的next_node指针指向待删除节点的下一个节点current_node.next_node = node_after_deleted登录后复制

执行这行代码后，链表结构将等于：index-1 index index 1 current_node ↓ ┌─────────────┐ ┌───────────┐ ┌─────────────┐ │ data： X │ │ 数据： 是 │ │ 数据： Z │...────►│ next_node： ────┐ │ next_node： ────────►│ next_node： ────... └──────────────┘ │ └────────────┘ ┌──►└──────────────┘ └──────────────────┘登录后复制

此时，data： Y 节点（原索引处的节点）不再有任何链表中的节点指向它。内存管理与垃圾回收

一旦 data： Y 节点不再被链表中的任何其他节点引用，Python 的垃圾回收机制就会识别出它已经变得不可达。这意味着该内存可以安全地回收和重用。因此，虽然我们没有显式地“删除”内存，但我们已经有效地从逻辑中删除了该节点，并让系统自动处理其内存管理。

注意：如果索引是表中最后一个元素的索引，那么 current_node.next_node 将是最后一个节点，并且 current_node.next_node 将为 None。此时，current_node.next_node = None 是正确的操作，它会将前一个节点设置为新的尾节点。无效索引：如果索引超出链接表的有效范围（例如，索引大于链接表长度减一，或者链接表为空），则上述代码中的 while 循环可能会导致 current_node 为 None，或者 current_node.next_node 为 None。在示例代码中，我们添加了 if current_node and current_node.next_node: 检查，以避免访问 None 的 next_node 属性而导致的错误。在实际应用中，通常会抛出 IndexError 或返回错误信息。对于一个节点，我们安全地将其前驱节点复制到另一个表中。这意味着，如果我们只提供要删除的节点本身的引用，我们不能直接删除它，必须从第一个导航链接表中找到它的前驱节点。这是单向链接表和双向链接表在删除操作上的主要区别。

效率：删除操作的效率取决于找到前驱节点所需的时间。在最坏情况下（删除末端节点），需要遍历整个链接表，时间复杂度为 O(n)。总结

Python 的单向节点删除，可以通过巧妙地删除节点来删除其前驱节点的 next_node 指针。理解循环结束后 current_node 的位置以及 current_node.next_node.next_node 的实际含义是掌握此机制的关键。同时，正确处理边界条件并理解内存管理过程可以帮助我们编写高效的链接表操作代码。