Python实现顺序表——数据结构与算法课程记录
本文章用于记录我用Python学习数据结构时敲的代码，希望给极少数也用Python学数据结构的朋友们一些帮助。
文章开始前必须提一点，Python的列表（list）本身就是一个顺序表，和本文定义的顺序表（SeqList）功能完全一致，故用Python定义SeqList没什么很大的作用，只是给刚入门的朋友们做一下练习。
先介绍一下我的基本思路（其实很简单）：
1.写一个顺序表的类
2.根据要实现的功能，在类里边定义相对应的函数
下面开始一步步介绍我的代码：
1.建立一个类，取名为SeqList，再定义一个初始化函数，参数为max
这时，定义的顺序表的结构为一个列表（list）：[None, None, ...... , None]，长度为self.max
self.max：顺序表最大长度
self.num：顺序表中现有元素的个数
class SeqList(object):
"初始化"
def __init__(self, max=10):
self.max = max
self.num = 0
self.data = [None] * self.max2.定义函数，判断顺序表是否为空，是否已满
is_empty：不用输入参数。顺序表现有元素个数为0时，为空
is_full：不用输入参数。顺序表现有元素等于其最大长度，为满
"判断顺序表是否为空"
def is_empty(self):
return self.num == 0
"判断顺序表是否已满"
def is_full(self):
return self.num == self.max3.定义函数，根据索引找值和根据值找索引
get_value：输入参数idx（索引）
get_idx：输入参数value（值）
"根据索引找值"
def get_value(self, idx):
if not isinstance(idx, int): # 判断idx是否是int类型（是否是整数）
raise TypeError
if 0 <= idx < self.num: # 判断idx的取值范围是否在0至self.num-1（不能取self.num）
return self.data[idx]
else:
return IndexError
"根据值找索引"
def get_idx(self, value):
for i in range(self.num):
if self.data[i] == value:
return i
else:
if i == self.num - 1: # 当SeqList中没有对应的value，等i达到最大值时，报错
raise "No the value in this seqlist"4.定义函数，根据索引修改值和统计顺序表的长度
set_item：输入参数idx、value
get_len：不用输入参数
"根据索引修改值"
def set_item(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int): # 判断idx是否是int类型（是否是整数）
raise TypeError
if 0 <= idx < self.num: # 判断idx的取值范围是否在0至self.num-1（不能取self.num）
self.data[idx] = value
else:
raise IndexError
"统计顺序表的长度"
def get_len(self):
return self.num5.定义函数，从顺序表的末尾插入元素
append_last：输入参数value（补充一下：append本身就有从末尾插入的意思，加个last是和Python本身list的append函数加以区分，虽然好像没什么必要，我后面别的函数也取名和list的函数相同了(⊙﹏⊙)）
"顺序表末尾插入"
def append_last(self, value):
if self.is_full() is True: # 判断顺序表是否已满
raise "This SeqList is full. Fail to append_last"
else:
self.data[self.num] = value
self.num += 1 # 插入元素后，顺序表已有元素+16.定义函数，从顺序表任意位置插入元素
insert：输入参数idx、value
"顺序表任意位置插入"
def insert(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int): #判断idx是否为int类型（是否为整数）
raise TypeError
if idx < 0 or idx >= self.num: # idx为复数或大于等于self.num时报错
raise IndexError
else:
for i in range(self.num, idx, -1): # 顺序表元素依次后延
self.data[i] = self.data[i - 1]
self.data[idx] = value # 对应位置插入元素
self.num += 1 # 长度加一注：此处解释一下上处代码
for i in range(self.num, idx, -1):
self.data[i] = self.data[i - 1]i从self.num到idx+1（取不了idx），将第i-1个元素赋值给第i个元素，如下所示：
在idx为4处插入元素8： [1, 2, 3, 4, 5, 6] ——> [1, 2, 3, 4, 8, 5, 6]
上述代码即修改5、6的位置
7.定义函数，删除顺序表任意位置的元素
remove：输入参数idx
"顺序表任意位置删除"
def remove(self, idx):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if idx < 0 or idx >= self.num:
raise IndexError
for i in range(idx, self.num-1): # 把值依次往前传递，末尾的值暂时不动
self.data[i] = self.data[i + 1]
self.data[self.num-1] = None # 顺序表末尾的值直接修改为None
self.num += -1 # 长度-18.定义函数，动态扩容顺序表
insert_auto：输入参数idx、value
"顺序表动态扩容"
def insert_auto(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if idx < 0:
raise IndexError
if 0 <= idx < self.num: # idx处于闭区间0至self.num-1上时
if self.is_full() is True: # 顺序表已满，先扩容再插入，扩容分两步
self.max += 1 # 第一步，最大长度扩容
self.data += [None] * 1 # 第二步，实际装载元素的列表（list）扩容
self.insert(idx, value)
else:
self.insert(idx, value) # 顺序表未满，直接插入元素
else: # idx大于等于self.num时
if self.is_full() is True: # 顺序表已满，先扩容再插入
self.max += 1
self.data += [None] * 1
self.append_last(value)
else:
self.append_last(value) # 顺序表未满，直接插入元素9.定义函数，打印顺序表和销毁顺序表
"打印顺序表"
def print_seqlist(self):
for i in range(self.num):
print(self.data[i], end=" ")
"销毁操作（初始化）"
def destroy(self):
self.__init__()10.测试，此处我没有做很严谨的测试，随便测试了一下，大家可以自己测试
if __name__== "__main__":
s = SeqList()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.append_last(1)
s.append_last(2)
s.append_last(3)
s.append_last(4)
s.append_last(5)
s.append_last(6)
s.append_last(7)
s.append_last(8)
s.append_last(9)
s.append_last(10)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.remove(5)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.append_last(9)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.insert_auto(100, 100)
s.insert_auto(100, 200)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
print(s.get_idx(100))
print(s.get_value(7))
s.set_item(10, 999)
s.print_seqlist()
print(s.get_len())结果为
---------------------
---------------------
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ---------------------
---------------------
1 2 3 4 5 7 8 9 10 ---------------------
---------------------
1 2 3 4 5 7 8 9 10 9 ---------------------
---------------------
1 2 3 4 5 7 8 9 10 9 100 200 ---------------------
---------------------
10
9
1 2 3 4 5 7 8 9 10 9 999 200 12最后把全部代码一起展示一下：
class SeqList(object):
"初始化"
def __init__(self, max=10):
self.max = max
self.num = 0
self.data = [None] * self.max
"判断顺序表是否为空"
def is_empty(self):
return self.num == 0
"判断顺序表是否已满"
def is_full(self):
return self.num == self.max
"根据索引找值"
def get_value(self, idx):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if 0 <= idx < self.num:
return self.data[idx]
else:
return IndexError
"根据值找索引"
def get_idx(self, value):
for i in range(self.num):
if self.data[i] == value:
return i
else:
if i == self.num - 1:
raise "No the value in this seqlist"
"根据索引修改值"
def set_item(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if 0 <= idx < self.num:
self.data[idx] = value
else:
raise IndexError
"统计顺序表的长度"
def get_len(self):
return self.num
"顺序表末尾插入"
def append_last(self, value):
if self.is_full() is True:
raise "This SeqList is full. Fail to append_last"
else:
self.data[self.num] = value
self.num += 1
"顺序表任意位置插入"
def insert(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if idx < 0 or idx >= self.num:
raise IndexError
else:
for i in range(self.num, idx, -1):
self.data[i] = self.data[i - 1]
self.data[idx] = value
self.num += 1
"顺序表任意位置删除"
def remove(self, idx):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if idx < 0 or idx >= self.num:
raise IndexError
for i in range(idx, self.num-1):
self.data[i] = self.data[i + 1]
self.data[self.num-1] = None
self.num += -1
"顺序表动态扩容"
def insert_auto(self, idx, value):
if not isinstance(idx, int):
raise TypeError
if idx < 0:
raise IndexError
if 0 <= idx < self.num:
if self.is_full() is True:
self.max += 1
self.data += [None] * 1
self.insert(idx, value)
else:
self.insert(idx, value)
else:
if self.is_full() is True:
self.max += 1
self.data += [None] * 1
self.append_last(value)
else:
self.append_last(value)
"打印顺序表"
def print_seqlist(self):
for i in range(self.num):
print(self.data[i], end=" ")
"销毁操作（初始化）"
def destroy(self):
self.__init__()
if __name__== "__main__":
s = SeqList()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.append_last(1)
s.append_last(2)
s.append_last(3)
s.append_last(4)
s.append_last(5)
s.append_last(6)
s.append_last(7)
s.append_last(8)
s.append_last(9)
s.append_last(10)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.remove(5)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.append_last(9)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
s.insert_auto(100, 100)
s.insert_auto(100, 200)
s.print_seqlist()
print("---------------------")
print("---------------------")
print(s.get_idx(100))
print(s.get_value(7))
s.set_item(10, 999)
s.print_seqlist()
print(s.get_len())顺序表代码暂时就这么多了，希望能够对新手有所帮助。