单向链表

链表是由许多相同数据类型的数据项按特定顺序排列而成的线性表。链表的特性是其各个数据项在计算机内存中的位置是不连续且随机存放的，其有点事数据的插入和删除非常方便，有新数据加入就向系统申请一块内存空间，而数据被删除后，就可以把这块内存空间还给系统，加入和删除都不需要移动大量的数据。其缺点是设计数据结构时较为麻烦，另外在查找时，也无法像静态数据(如数组)那样可随机读取数据，必须按序查找到该数据为止。

单向链表：

一个单向链表是由两个元素（数据字段和指针）组成，而指针将会指向下一个元素在内存中的位置，在单向链表中，第一个节点是“链表头指针”，指向最后一个节点的指针设为None,表示它是“链表尾”，不指向任何地方。对于头结点，数据域可以不存储任何信息，也可存储如链表长度等附加信息。头指针与头结点不同，头结点即第一个结点，头指针是指向第一个结点的指针。链表中可以没有头结点，但不能没有头指针。

头指针：

（1）在线性表的链式存储结构中，头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则头指针就是指向链表头结点的指针。

（2）头指针具有标识作用，故常用头指针冠以链表的名字。

（3）无论链表是否为空，头指针均不为空。头指针是链表的必要元素。

头节点：

（1）头结点是为了操作的统一与方便而设立的，放在第一个元素结点之前，其数据域一般无意义（当然有些情况下也可存放链表的长度、用做监视哨等等）。

（2）有了头结点后，对在第一个元素结点前插入结点和删除第一个结点，其操作与对其它结点的操作统一了。

（3）首元结点也就是第一个元素的结点，它是头结点后边的第一个结点。

（4）头结点不是链表所必需的。

python实现单向链表：

class Node(object):
    def __init__(self,item):
        self.item = item
        self.next = None


class SingleLinkList(object):
    def __init__(self):
        self.head = None


    def is_empty(self):
        # 链表是否为空
        return self.head is None


    def length(self):
        # 链表长度
        n = 0
        cur = self.head
        while cur is not None:
            n += 1
            cur = cur.next
        return n

    def travel(self):
        # 遍历整个链表
        cur = self.head
        while cur is not None:
            print(cur.item,end="->")
            cur = cur.next
        print()
    def add(self,item):
        # 链表头部添加元素
        node = Node(item)
        node.next = self.head
        self.head = node
    def append(self,item):
        # 链表尾部添加元素
        if self.is_empty():
            self.add(item)
            return
        else:
            node = Node(item)
            cur = self.head
            while cur.next is not None:
                cur = cur.next
            cur.next = node

    def insert(self, pos, item):
        # 指定位置添加元素
        if pos <= 0:
            self.add(item)
            return
        elif pos >= self.length():
            self.append(item)
            return
        else:
            node = Node(item)
            n = 0
            cur = self.head
            while n != pos-1:
                cur = cur.next
                n += 1
            node.next = cur.next
            cur.next = node
    def remove(self,item):
        # 删除节点
        cur = self.head
        pre = None
        while cur is not None:
            if item == cur.item:
                if pre is not None:
                    pre.next = cur.next
                else:
                    self.head = cur.next
                return
            pre = cur
            cur = cur.next

    def search(self,item):
        # 查找节点是否存在
        cur = self.head
        while cur is not None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False


if __name__ == '__main__':
    sl = SingleLinkList()

    sl.add(1)
    sl.add(2)
    print(sl.length())

    sl.append('abc')
    sl.append('grf')
    sl.insert(1,'h')
    # sl.remove(1)
    # sl.remove(2)
    print(sl.search('grf'))
    sl.remove('grf')
    sl.travel()

    print(sl.search('grf'))

结果：

2
True
2->h->1->abc->
False

引用：https://www.cnblogs.com/didi520/p/4165486.html