如何使用 OOP 实现链表？

Question

我正在尝试使用 OOP 和私有变量来实现一个链表。但是，当我调用 LinkedList 类的 display 方法时，我得到了 'str' object has no attribute 'get_data'。另外，我觉得add的方法也不对。

当我在add() 中打印self.__head 和self.__tail 时，代码永远不会进入else 部分并输出：

Sugar Sugar
Milk Milk
Tea Tea
Biscuit Biscuit

下面是我的代码：

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.__head=None
        self.__tail=None

    def get_head(self):
        return self.__head

    def get_tail(self):
        return self.__tail

    def add(self,data): # Skeptical about it

        if self.__tail is None:
            self.__head=Node(data).get_data()
            self.__tail = self.__head
            print(self.__head,self.__tail)
        else:
            b=Node(data)
            self.__tail= b.get_data()
            self.__head = self.__tail
            b.set_next(self.__tail)
            self.__tail = b.get_next()

            print(self.__head,self.__tail)


    def display(self): # Gives the error

        temp = self.__head
        msg = []
        c = Node(temp)
        while (temp is not None):
            print(temp.get_data())

            msg.append(str(temp.get_data()))

            temp = temp.get_next()

        msg = ''.join(msg)
        print(msg)

class Node:
    def __init__(self,data):
        self.__data=data
        self.__next=None

    def get_data(self):
        return self.__data

    def set_data(self,data):
        self.__data=data

    def get_next(self):
        return self.__next

    def set_next(self,next_node):
        self.__next=next_node


list1=LinkedList()
list1.add("Sugar")

#print(list1.get_head())
#print("Element added successfully")

list1.add("Milk")
list1.add("Tea")
list1.add("Biscuits")
list1.display()

Answer 1

这看起来很可疑：

self.__head = Node(data).get_data()

考虑到您甚至不再引用节点...然后尝试调用 Node 对象的方法。即使这样，您的实现仍然是错误的。

我确定还有其他问题，但您可以用谷歌搜索或实际做自己的项目/家庭作业。

Answer 2

所以，我已经为我的问题找到了答案。谢谢大家的帮助。这个我还不是很清楚：

我知道与 Java 等语言相比，默认情况下 python 不带有私有变量，但我相信 python 是关于尊重约定的，'__' 是告诉另一个开发人员这个特定实体是私有的约定。

但是，在我的情况下，我无法直接访问来自 LinkedList 类的节点类的数据和下一个属性，反之亦然，因为在使用私有变量时名称被解析为 _Classnmae__attribute_name .因此，更好的解决方案是使用 getter 和 setter，因为它们是通用的。

def add(self,data):
    #Remove pass and write the logic to add an element
    new_node = Node(data)
    if self.__head is None:
        self.__head = self.__tail = new_node
    else:
        self.__tail.set_next(new_node)
        self.__tail = new_node

def display(self):
    #Remove pass and write the logic to display the elements
    temp = self.__head       
    msg = []
    c = Node(temp)
    while (temp is not None):
        msg.append(str(temp.get_data()))
        temp = temp.get_next()
    msg = ' '.join(msg)
    print(msg)

算法：

添加（数据）

1. 用数据创建一个新节点

2. 如果链表为空（头节点不引用任何其他节点）， 让头节点和尾节点指向新节点

3. 否则，

   一个。使尾节点的链接指向新节点

   b.将新节点称为尾节点

Answer 3

这是一种通过使用我知道的几个单链表实现“技巧”来更简洁的方法。

链表总是由至少一个 sentinel 节点组成，该节点自动创建并存储在实例属性self._tail 中。拥有它有几个好处。

1. 知道tail 在哪里可以快速轻松地添加一些内容。
2. 列表永远不会为空，因此不需要检查特殊情况。这样做的一个很好的副作用是，遍历列表的元素只需要跟随 self._next 直到它成为哨兵节点 - 单个条件表达式。

另一个“技巧”是在当前标记节点之前添加一个新的最后一个元素——这在单链表中听起来很慢，因为它似乎需要修改Node到正在添加的那个。为了达到这样做的效果，但避免实际这样做，它所做的是将 现有 哨兵节点变成新的 Node 将包含的内容，并使其 _next 属性成为新的它创建的哨兵来替换以前被重用的哨兵。

这如何帮助理解以下代码中发生的事情：

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self._tail = Node()
        self._head = self._tail

    def add(self, data):
        """ Add an item to the end of the linked list. """
        new_tail = Node()
        self._tail.set_data(data)  # Convert existing tail into a data node.
        self._tail.set_next(new_tail)
        self._tail = new_tail

        print('adding:', data)

    def display(self):
        """ Traverse linked list and print data associated with each Node. """
        print('\nLinked list contents:')
        curr = self._head
        while curr is not self._tail:
            print('  ' + curr.get_data())
            curr = curr.get_next()


class Node:
    def __init__(self, data=None):
        self._data = data
        self._next = None

    def get_data(self):
        return self._data

    def set_data(self, data):
        self._data = data

    def get_next(self):
        return self._next

    def set_next(self, next_node):
        self._next = next_node


if __name__ == '__main__':
    list1 = LinkedList()

    list1.add("Sugar")
    list1.add("Milk")
    list1.add("Tea")
    list1.add("Biscuits")

    list1.display()

输出：

adding: Sugar
adding: Milk
adding: Tea
adding: Biscuits

Linked list contents:
  Sugar
  Milk
  Tea
  Biscuits