Question

有人知道Python（可能是2.7）是否有内置的linkedList数据结构？我知道队列是使用list实现的，并且没有堆栈（有LIFO队列）。

Answer 1

是的，Python的collections module提供了C实现的deque对象，它在内部使用了BLOCK的链接列表。

typedef struct BLOCK {
    struct BLOCK *leftlink;
    PyObject *data[BLOCKLEN];
    struct BLOCK *rightlink;
} block;

typedef struct {
    PyObject_VAR_HEAD
    block *leftblock;
    block *rightblock;
    Py_ssize_t leftindex;       /* 0 <= leftindex < BLOCKLEN */
    Py_ssize_t rightindex;      /* 0 <= rightindex < BLOCKLEN */
    size_t state;               /* incremented whenever the indices move */
    Py_ssize_t maxlen;          /* maxlen is -1 for unbounded deques */
    PyObject *weakreflist;
} dequeobject;

static PyTypeObject deque_type;

Answer 2

除非您确实需要针对特定内容的显式链接列表结构，否则Python的内置列表具有您从链接列表中获得的所有功能。例如，您可以将其用作堆栈，如下所示：

>>> x = []
>>> x.append(1)
>>> x.append(2)
>>> x
[1, 2]
>>> x.pop()
2
>>> x
[1]
>>>

或者，在给定元素之后插入元素：

>>> x = [1,2,3,4,5,6,7]
>>> x.insert(3,"a")
>>> x
[1, 2, 3, 'a', 4, 5, 6, 7]
>>>

例如，请参阅data structures上的Python文档。

但是，这是使用“list”抽象数据类型（ADT）。相反，“链表”不是ADT，而是实现该ADT的许多可能方式之一。

如果前置效率是一个问题，ŁukaszRogalski的答案指出collections.deque是使用链表实现的。正如Using Lists as Queues所述：

也可以使用列表作为队列，其中添加的第一个元素是检索到的第一个元素（“先进先出”）;但是，列表不能用于此目的。虽然列表末尾的追加和弹出快速，但从列表的开头进行插入或弹出是很慢的（因为所有其他元素都必须移动一个）。

要实现队列，请使用collections.deque，它设计为具有快速追加和两端弹出。

为了测试使用list与deque的效率影响，我使用了以下程序：

import timeit, sys

print ("append to list: %f" % (timeit.timeit ('x.append("x")', 'x = ["y"]')))
print ("insert to list element 0: %f" % (timeit.timeit ('x.insert(0,"x")', 'x = ["y"]')))
print ("append to deque: %f" % (timeit.timeit ('x.append("x")', 'import collections; x = collections.deque(["a","b","c"])')))
print ("append left to deque: %f" % (timeit.timeit ('x.appendleft("x")', 'import collections; x = collections.deque(["a","b","c"])')))

if (sys.version_info[0]+sys.version_info[1]/10) > 3.4999:
    print ("insert in deque: %f" % (timeit.timeit ('x.insert(2,"x")', 'import collections; x = collections.deque(["a","b","c"])')))

...并获得了Python 3.6和Python 2.7的以下结果：

$ python3 testList.py
append to list: 0.113031
insert to list element 0: 191.147079
append to deque: 0.058606
append left to deque: 0.064640
insert in deque: 0.160418

$ python testList.py
append to list: 0.102542
insert to list element 0: 191.128508
append to deque: 0.083397
append left to deque: 0.064534

因此，list大约需要两倍的时间来追加元素deque和deque花费更少的时间来预先添加（即附加到左侧）而不是追加。

Answer 3

python中没有内置的链表，但是你可以使用dequeue，它既可以访问头部也可以是尾部，但如果你想实现你自己的链表可能是你可以使用

Python Linked List

Answer 4

我相信集合包中的deque类是作为双向链表实现的，具有头部和尾部保护。它支持默认列表的所有常用API。要附加到头部，请使用leftappend功能。

from collections import deque

Answer 5

Python有collections.deque，它是小list（）的双向链接列表。

尽管使用Python list（）而不是链接列表，几乎总是更好。即使链表在某些操作上具有出色的big-O，但由于引用的位置更好，所以list（）常常会更快。

我实际上在Python中玩了链表： http://stromberg.dnsalias.org/~strombrg/linked-list/ ...在进行性能比较之前。

我使用“计数”程序作为测试平台；与链表相比，它比使用list（）的版本更慢并且使用了更多的RSS（RAM）。计数为http://stromberg.dnsalias.org/~strombrg/count.html 我扔掉了它的链表版本。它并不是非常有用。

某种意义上说list（）有时会更快。考虑在list（）和链表中从第一个元素到最后一个元素进行遍历。 list（）倾向于对n个元素引用执行单个RAM缓存命中，而链接列表倾向于对每个元素进行单个RAM缓存命中。这是因为list（）引用在RAM中彼此相邻，但是链接的列表引用对于每个值都在不同的类实例中。缓存要比常规RAM快得多，这可能会很重要。

collections.deque并不会因此而牺牲太多，因为组成链表中每个节点的数组很小。

另一方面，如果要避免人们使用随机访问值的集合，则链表可能是一个好主意。也就是说，有时为了抽象起见，您可能更喜欢链表而不是list（）。但是Python开发人员倾向于假设“我们都是成年人”。

此外，如果您已经知道将新值放在哪里（即，不需要O（n）搜索来确定将其放在哪里），则插入列表的中间，这是一个链表更快一点。

python是否有内置的链接List数据结构？

5 个答案: