需要帮助理解节点和链表

Question

我正在学习节点和链接队列（这些与链表几乎相同吗？）而且我还没有完全理解节点是什么。它是一个节点，是列表中引用下一个元素的元素吗？我正在从这个网站上学习 http://openbookproject.net/thinkcs/python/english3e/queues.html并使用此代码：

class Queue:
    def __init__(self):
        self.length = 0
        self.head = None

    def is_empty(self):
        return self.length == 0

    def insert(self, cargo):
        node = Node(cargo)
        if self.head is None:
            # If list is empty the new node goes first
            self.head = node
        else:
            # Find the last node in the list
            last = self.head
            while last.next:
                last = last.next
            # Append the new node
            last.next = node
        self.length += 1

    def remove(self):
        cargo = self.head.cargo
        self.head = self.head.next
        self.length -= 1
        return cargo

我真的需要了解node和cargo是什么，提前谢谢

Answer 1

将链接列表可视化为＆＃34;框和指针＆＃34;图。

粘在一起的盒子对是你的程序调用节点的东西。这两个框表示节点的两个部分。一个盒子（指向）＆＃34;货物＆＃34;另一个持有＆＃34; next＆＃34;。一个节点有两个部分，一个＆＃34;货物＆＃34;和＆＃34;下一个＆＃34;。

＆＃34; next＆＃34;节点的成员要么指向另一个节点，要么指向任何节点（＆＃34; NIL＆＃34;在上图中）。 ＆＃34;货物＆＃34;，好吧，是货物。

在上面的列表中，包含42个货物的节点是列表的头部。你的队列只需要抓住头部。使用＆＃34; next＆＃34;队列中的节点成员可以＆＃34; walk＆＃34;获取每个元素的列表。

我假设某处有一个Node类定义如下：

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

要了解队列的工作原理，请在图片中构建队列。

首次创建队列对象时，队列头指针指向“无”以表示空队列。

q = Queue()

要将第一项添加到队列，请插入42

q.insert(42)

insert函数创建一个包含42的节点，并将该节点插入到head位置，因为还没有其他节点。它还将长度从1增加到0.

要将第二项添加到队列，请插入69。

q.insert(69)

insert函数创建一个包含69的节点。然后它＆＃34; walk＆＃34;链接列表，直到它到达下一个成员中没有None的节点。然后它将该节点的下一个成员更改为指向新节点。插入也会增加队列长度。

要添加613，它会重复用于添加69的过程。链接列表会更长，但过程是相同的。

q.insert(613)

此时，表示队列的链表是图片中显示的列表。

从队列中检索第一项：

x = q.remove()

删除功能查看头节点的货物。它包含42.存储该值以在队列进行簿记后返回。需要从队列的前面删除包含42的节点，并且下一个节点需要移动到头部。要执行此操作，remove函数将从当前头节点获取下一个节点，并将其粘贴到队列头部位置。旧的头节点现在是一个孤儿，没有人指向它，所以垃圾收集器将确保它被清理。新链接列表是图像中的最后两个节点。然后货物返回给调用者并存储在x。

从队列中检索下一个项目：

y = q.remove()

重复相同的过程，除了头节点的货物是69，下一个节点是货物是613的节点。在此函数之后，调用y包含69并且队列中的链表仅包含包含613的节点

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附录：走一个链表：

Node.insert（）中的while循环＆＃34; walk＆＃34;链表。在这个功能＆＃34;最后＆＃34;是变量的坏名称。它应该只是节点，因为在while循环期间，它指向链接列表中的每个节点，用于while循环的一次迭代。 （Node.next应该是Node.tail，但那是另一个时间的参数。）

在循环开始之前，变量last被分配了头节点。 last = self.head。 （在大多数情况下，头节点不是最后一个节点，因此是坏变量名称）while循环条件＆＃34; last.next＆＃34;检查当前在变量中的节点（大部分时间不是最后一个节点）是否实际上最后一个节点。实际的最后一个节点在其最后一个成员中将为None，而作为Boolean的None为false。如果一个节点在其最后一个成员中没有None，则它的最后一个成员指向下一个节点。所以到了步骤＆＃34;到链接列表中的下一个节点，while循环的主体最后分配给当前最后一个节点中的节点。

扩展上面的示例：考虑插入613的步骤。在插入613之前，链表是两个节点。头节点（由队列对象的self.head指向）包含其中的42个货物成员，并包含其下一个成员中的第二个链接。第二个链接包含69个货物，其中包含下一个成员。第二个链接是列表的最后一个链接。

要遍历列表，接下来的变量将分配给其中包含42个货物的链接。 （此时变量last not 指向列表中的最后一个链接。）while循环条件查看变量last（第一个链接）中链接的下一个成员，以确定如果它包含无。它没有，所以while循环的主体执行。 while循环的主体将节点放在变量last（第一个节点的下一个成员）中包含的节点的最后一个成员中，并将该节点放在名为last的变量中。环的主体结束。此时，while循环评估循环条件。当前在变量last 中的节点实际上是最后一个节点（记住，我们正在追加包含613的节点，因此列表只有两个节点）所以last.next是None。 while循环终止，此时变量last实际上包含最后一个节点。

希望你可以看到这对于更长的列表是如何工作的，但是需要更多的词来描述。

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总结一下，（相关队列，链接列表，头部，节点，货物和nexts）：您的队列指向链接列表的头部，链接列表由包含货物和nexts的节点组成。队列在链接列表的末尾插入新项目，并从链接列表的头部删除项目。希望一切都有意义。

Answer 2

“节点”是链接列表中的项目 - 它是链接的内容。 “头部”是衬里链中的第一个节点。 “cargo”是节点中包含的数据。 “队列”是一种列表形式，具有开始和结束，按顺序进行，先进先出（与堆栈相对，后进先出，或循环。

Answer 3

在此特定示例中，node包含树中其邻居（next）的信息，以便它可以遍历列表。它还包含对cargo的引用，它是存储在节点中的实际数据。

这里要理解的另一个重要变量是head，它始终是树中的第一个（前）节点。由于这是一个队列（特别是FIFO队列），remove（在其他实现中通常称为pop）函数返回cargo的{​​{1}}为以及将其从队列中删除并将队列的新head设置为旧head的{​​{1}}。