链表从零开始（Python手把手教你实现单向链表）

为什么学习链表？

掌握链表实现有助于你深入理解计算机内存管理、指针概念以及更复杂的数据结构（如栈、队列、树等）。同时，在某些算法题或系统设计中，链表能提供比列表更优的时间复杂度。

步骤一：定义节点类（Node）

首先，我们需要创建一个表示链表节点的类：

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

步骤二：定义链表类（LinkedList）

接下来，我们创建一个链表类，并实现几个基本操作：添加节点、遍历打印、获取长度。

class LinkedList:    def __init__(self):        self.head = None  # 链表的头节点，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        last = self.head        while last.next:            last = last.next        last.next = new_node    def display(self):        """打印整个链表"""        current = self.head        elements = []        while current:            elements.append(str(current.data))            current = current.next        print(" -> ".join(elements) + " -> None")    def length(self):        """返回链表长度"""        count = 0        current = self.head        while current:            count += 1            current = current.next        return count

步骤三：测试我们的链表

现在，让我们创建一个链表并添加一些数据：

# 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my_list.display()  # 输出: 10 -> 20 -> 30 -> None# 获取长度print("链表长度:", my_list.length())  # 输出: 链表长度: 3

扩展功能（可选）

你可以继续为链表添加更多功能，例如：

• prepend(data)：在头部插入节点
• delete(data)：删除指定值的节点
• search(data)：查找是否存在某个值

这些操作能进一步提升你对数据结构教程的理解。

总结

通过本教程，你已经学会了如何用Python实现一个基础的单向链表。虽然Python内置的列表非常强大，但理解链表的底层原理对于提升编程能力至关重要。希望这篇Python链表入门教程能为你打开数据结构的大门！

提示：动手敲一遍代码，比只看十遍都有效！