Python——ListNode链表

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在Python里我们常用ListNode 类是作为实现链表（Linked List）的基础单元。链表是一种常见的数据结构，其中每个节点（node）包含一个数据元素和一个指向下一个节点的引用（或指针）。下面我们详细解释一下 ListNode 类的原理和用法。

可能比较抽象，但也没必要硬理解，知道有这么个玩意就行

具象出来的东西就是类似：1->2->3->4 这样的就是链表

1. ListNode 类的定义

class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next

构成部分

初始化方法 __init__：

• __init__ 是类的构造方法，当我们创建一个新的 ListNode 实例时，这个方法会自动调用。
  • 它有两个参数：
    • val：存储在这个节点中的数据，默认值为 0。
    • next：指向下一个节点的引用，默认值为 None。

• 这两个参数会被赋值给实例的属性 self.val 和 self.next。

具体解释

• val：
  • 这是一个整数，表示当前节点存储的值。每个节点只存储一个整数值。

• next：
  • 这是一个指针或引用，指向链表中的下一个节点。如果没有下一个节点（例如这是链表的最后一个节点），则 next 的值为 None。

2. 示例用法

（1）创建单个节点

class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next node = ListNode(5) print(node.val) # 输出: 5 print(node.next) # 输出: None

在这个例子中，我们创建了一个值为 5 的节点，它没有下一个节点，所以 next 为 None。

（2） 创建一个简单的链表

我们可以通过链接多个 ListNode 实例来创建一个链表。比如，创建一个包含三个节点的链表：

class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next # 创建节点 node1 = ListNode(1) node2 = ListNode(2) node3 = ListNode(3) # 链接节点 node1.next = node2 node2.next = node3

这个链表为：1 -> 2 -> 3 -> None

（3）遍历链表

我们可以遍历这个链表并打印每个节点的值：

class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next # 创建节点 node1 = ListNode(1) node2 = ListNode(2) node3 = ListNode(3) # 链接节点 node1.next = node2 node2.next = node3 current = node1 while current: print(current.val) current = current.next

（4）使用辅助函数创建和打印链表

# 定义单链表的节点类 class ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val # 节点的值 self.next = next # 指向下一个节点的指针 # 辅助函数：创建链表 def create_linked_list(lst): dummy = ListNode() # 创建一个虚拟头节点 current = dummy # 设置当前节点为虚拟头节点 for number in lst: # 遍历输入的列表 current.next = ListNode(number) # 创建新节点，连接到当前节点的后面 current = current.next # 将当前节点指针移动到下一个节点 return dummy.next # 返回虚拟头节点的下一个节点，即实际的链表头 # 辅助函数：打印链表 def print_linked_list(node): while node is not None: # 遍历链表直到链表末尾 # 打印节点的值，如果存在下一个节点则打印箭头，否则换行 print(node.val, end=" -> " if node.next else "\n") node = node.next # 移动到下一个节点 # 示例输入 l1 = create_linked_list([2, 4, 3]) # 构建链表 l1 = [2, 4, 3] # 打印结果链表 print_linked_list(l1) # 结果应该是 2 -> 4 -> 3