Python单链表从零入门（手把手教你实现单链表及常用操作）

为什么学习单链表？

虽然 Python 内置了列表（list），但在某些场景下（如频繁插入/删除操作、节省内存空间等），使用链表会更高效。此外，理解链表操作详解有助于你深入掌握算法和数据结构的核心思想。

Step 1：定义节点类（Node）

首先，我们需要创建一个 Node 类，用于表示链表中的每一个节点：

class Node:    def __init__(self, data):        self.data = data      # 存储数据        self.next = None      # 指向下一个节点的指针，初始为 None

Step 2：定义单链表类（LinkedList）

接下来，我们创建 LinkedList 类，并实现几个核心方法：添加节点、遍历链表、获取长度、查找元素、删除节点等。

class LinkedList:    def __init__(self):        self.head = None   # 链表头指针，初始为空    def append(self, data):        """在链表末尾添加新节点"""        new_node = Node(data)        if not self.head:            self.head = new_node            return        current = self.head        while current.next:            current = current.next        current.next = new_node    def display(self):        """遍历并打印链表所有元素"""        elements = []        current = self.head        while current:            elements.append(current.data)            current = current.next        return elements    def length(self):        """返回链表长度"""        count = 0        current = self.head        while current:            count += 1            current = current.next        return count    def get(self, index):        """根据索引获取元素（从0开始）"""        if index >= self.length() or index < 0:            raise IndexError("索引超出范围")        current = self.head        for _ in range(index):            current = current.next        return current.data    def delete(self, data):        """删除第一个匹配的节点"""        if not self.head:            return        if self.head.data == data:            self.head = self.head.next            return        current = self.head        while current.next:            if current.next.data == data:                current.next = current.next.next                return            current = current.next

Step 3：测试你的单链表

现在，让我们用一段简单的代码来测试上面实现的功能：

# 创建链表实例my_list = LinkedList()# 添加元素my_list.append(10)my_list.append(20)my_list.append(30)# 打印链表内容print("链表内容:", my_list.display())  # 输出: [10, 20, 30]# 获取长度print("链表长度:", my_list.length())  # 输出: 3# 根据索引获取元素print("索引1的元素:", my_list.get(1))  # 输出: 20# 删除元素my_list.delete(20)print("删除20后:", my_list.display())  # 输出: [10, 30]

总结

通过以上步骤，你已经成功实现了 Python 单链表的基本功能。这个单链表教程涵盖了从理论到实践的全过程，即使是编程新手也能轻松上手。掌握这些基础操作后，你可以进一步学习双向链表、循环链表等更复杂的数据结构。

记住，数据结构是编程的基石。熟练运用Python单链表实现技巧，不仅能提升代码效率，还能在面试和实际项目中大显身手！