add doubly linked list

Author: imoyao

Linked_list/doubly_linked_list.py

@@ -0,0 +1,166 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+# Created by imoyao at 2019/9/19 16:02
+
+class Link:
+    """
+    定义单个节点
+    """
+    next = None
+    prev = None
+
+    def __init__(self, val):
+        self.val = val
+
+    def display_link(self):
+        print(f'{self.val}', end=' ')
+
+
+class DoublyLinkedList:
+    """
+    定义双链表类
+    """
+
+    def __init__(self):
+        self.head = None
+        self.tail = None
+
+    def __iter__(self):
+        _temp = self.head
+        while _temp is not None:
+            yield _temp.val
+            _temp = _temp.next
+
+    def is_empty(self):
+        return self.head is None
+
+    def insert_head(self, val):
+        """
+        从头插入值
+        :param val:
+        :return:
+        """
+        new_node = Link(val)  # 初始化
+        if self.is_empty():
+            self.tail = new_node  # 第一个的尾指向新节点
+        else:
+            self.head.prev = new_node  # 原来的链表头的前驱指向新节点
+
+        new_node.next = self.head  # 新节点指向原来的链表头
+        self.head = new_node  # 新节点作为链表头
+
+    def insert_tail(self, val):
+        """
+        从尾部插入值
+        :param val:
+        :return:
+        """
+        new_node = Link(val)  # 初始化节点
+        new_node.next = None  # 新节点的后域指向空
+        self.tail.next = new_node  # 原来的尾的后域指向新节点
+        new_node.prev = self.tail  # 新节点的前驱指向原来的尾
+        self.tail = new_node  # 改节点成为链表的尾
+
+    def delete_head(self):
+        """
+        从头部删除
+        :return:
+        """
+        _temp = self.head
+        self.head = self.head.next  # 原来的头指向的变成新头
+        self.head.prev = None  # 原来头的前驱指向空
+        if self.head is None:  # 如果头是空
+            self.tail = None  # 则尾变空
+        return _temp  # 返回删除节点
+
+    def delete_tail(self):
+        """
+        从尾部删除
+        :return:
+        """
+        _temp = self.tail  # 拿到原来的尾
+        self.tail = self.tail.prev  # 现在的尾是原来的尾前驱所指
+        self.tail.next = None  # 现在的尾的后域指向空
+        return _temp  # 返回原来的尾
+
+    def delete(self, data):
+        """
+        删除指定值
+        :param data:
+        :return:
+        """
+        # 先找到要删除的节点的位置
+        current = self.head  # 拿到链表的头
+        try:
+            while current.val != data:  # 头不等于要删除值继续向后找
+                current = current.next
+        except AttributeError:
+            print(f'The linked list has not data equals {data}')
+            return
+
+        if current == self.head:  # 如值等于链表头，则删除值就是删除头
+            self.delete_head()
+        elif current == self.tail:  # 如果头等于链表尾，则是删除尾
+            self.delete_tail()
+        else:  # 否则删除中间值
+            current.prev.next = current.next  # 删除中间某节点，就是该值的前一个节点的后域指向当前节点的下一个节点
+            current.next.prev = current.prev  # 当前节点的后面一个节点的前驱指向当前节点的前驱
+
+    def show_data_of_link(self):
+        """
+        显示节点值
+        :return:
+        """
+        _temp = self.head
+        while _temp is not None:
+            _temp.display_link()
+            _temp = _temp.next
+        print('\n')
+
+    def reverse(self):
+        """
+        翻转链表
+        :return:
+        """
+        current = self.head
+        prev_node = None
+        while current is not None:
+            _temp = current.next
+            current.next = prev_node
+            prev_node = current
+            current = _temp
+
+        self.head = self.tail
+        self.tail = current
+
+
+def main():
+    link = DoublyLinkedList()
+    for i in range(5):
+        link.insert_head(i)
+
+    link.show_data_of_link()
+
+    for i in range(5):
+        link.insert_tail(i)
+
+    link.show_data_of_link()
+
+    link.delete(3)
+    link.delete(3)
+    link.show_data_of_link()
+    link.delete(1)
+    link.show_data_of_link()
+    link.delete_head()
+    link.show_data_of_link()
+    link.delete_tail()
+    link.show_data_of_link()
+    print('===before reverse===')
+    link.insert_head('haha')
+    link.insert_tail('hehe')
+    link.reverse()
+    link.show_data_of_link()
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    main()

Linked_list/img/Doubly-linked-list.svg.png

@@ -43,5 +43,15 @@ data|next
 ![原来的链表头最后移动到表尾](./img/reverse_linked_list_head_last.gif)
 
 3. 递归(相信我们都熟悉的一点是，对于树的大部分问题，基本可以考虑用递归来解决。但是我们不太熟悉的一点是，对于单链表的一些问题，也可以使用递归。可以认为单链表是一颗永远只有左(右)子树的树，因此可以考虑用递归来解决。或者说，因为单链表本身的结构也有自相似的特点，所以可以考虑用递归来解决)
+--- 
+# 双向链表
+## 概念
 
-- []()
+双向链表，又称为双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱。当此节点为第一个节点时，前驱指向空值，后继指向下一个节点，最后一个节点反之。所以，从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。
+## 结构模型 
+指针域|数据域|指针域 
+完整结构如下  
+![双向链表](img/Doubly-linked-list.svg.png)
+
+## 代码实现
+- [双向链表](./doubly_linked_list.py)