引子
数据结构指的是是数据的组织的方式。从单个数据到一维结构（线性表），二维结构（树），三维结构（图），都是组织数据的不同方式。
为什么需要链表？
顺序表的构建需要预先知道数据大小来申请连续的存储空间，而在进行扩充时又需要进行数据的搬迁，所以使用起来并不是很灵活。
链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。
链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是不像顺序表一样连续存储数据，而是在每一个节点（数据存储单元）里存放下一个节点的位置信息（即地址）。
什么是单链表？
单向链表也叫单链表，是链表中最简单的一种形式，它的每个节点包含两个域，一个信息域（元素域）和一个链接域。这个链接指向链表中的下一个节点，而最后一个节点的链接域则指向一个空值。
单链表应当支持哪些基本操作？
- is_empty() 链表是否为空
- length() 链表长度
- travel() 遍历整个链表
- add(item) 链表头部添加元素
- append(item) 链表尾部添加元素
- insert(pos, item) 指定位置添加元素
- remove(item) 删除节点
- search(item) 查找节点是否存在
操作图解：
add
insert
remove
代码实现
注意点：
因为没有计数，因此诸多操作都离不开遍历，何时停止不可迷糊。另外，不要忘记经常要考虑的特殊情况。如果为空会如何？如果链表中只有一个节点会如何？构造新链时，该遵循怎样的顺序？（先保证原链不断）
class Node(object): def __init__(self, value): # 元素域 self.value = value # 链接域 self.next = None class LinkedListOneway(object): def __init__(self, node=None): self.__head = node def __len__(self): # 游标，用来遍历链表 cur = self.__head # 记录遍历次数 count = 0 # 当前节点为None则说明已经遍历完毕 while cur: count += 1 cur = cur.next return count def is_empty(self): # 头节点不为None则不为空 return self.__head == None def add(self, value): """ 头插法 先让新节点的next指向头节点 再将头节点替换为新节点 顺序不可错，要先保证原链表的链不断，否则头节点后面的链会丢失 """ node = Node(value) node.next = self.__head self.__head = node def append(self, value): """尾插法""" node = Node(value) cur = self.__head if self.is_empty(): self.__head = node else: while cur.next: cur = cur.next cur.next = node def insert(self, pos, value): # 应对特殊情况 if pos <= 0: self.add(value) elif pos > len(self) - 1: self.append(value) else: node = Node(value) prior = self.__head count = 0 # 在插入位置的前一个节点停下 while count < (pos - 1): prior = prior.next count += 1 # 先将插入节点与节点后的节点连接，防止链表断掉，先链接后面的，再链接前面的 node.next = prior.next prior.next = node def remove(self, value): cur = self.__head prior = None while cur: if value == cur.value: # 判断此节点是否是头节点 if cur == self.__head: self.__head = cur.next else: prior.next = cur.next break # 还没找到节点，有继续遍历 else: prior = cur cur = cur.next def search(self, value): cur = self.__head while cur: if value == cur.value: return True cur = cur.next return False def traverse(self): cur = self.__head while cur: print(cur.value) cur = cur.next
