파이썬 자료구조 (3) 링크드리스트

링크드리스트

• 떨어진 곳에 존재하는 데이터를 연결하여 관리하는 자료구조
• 하나 이상의 데이터 필드와 다음 노드의 주소를 저장하는 한 개의 포인터 필드로 구성되어 있음
• 파이썬에서는 리스트 타입이 링크드리스트 역할도 이미 지원함
• 데이터의 삽입과 삭제가 매우 빠름

 

링크드리스트 용어

• 노드(node): 데이터 저장 단위(데이터, 포인터)로 구성
• 포인터(pointer): 각 노드 안에서 다음이나 이전의 노드와의 연결 정보가 들어있는 공간

 

링크드리스트 파이썬 구현

# 파이썬에서는 링크드 리스트를 구현할 때 클래스를 주로 활용

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None
        
# Node 객체와 Node 객체를 연결하기(포인터 활용)
node1 = Node(1)
node2 = Node(2)

print(node1)
print(node2)

node1.next = node2
head = node1

# 링크드리스트로 데이터를 추가하기

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

    def add(self, data):
        node = head
        while node.next:
            node = node.next    # node.next == None 일 때까지 while문 반복
        node.next = Node(data)  # node.next == None이면 추가할 데이터 연결
        
node1 = Node(1)
head = node1
for index in range(2, 11):    # node1 = Node(1)에서 data = 1부터 넣었기 때문에 range(2, 11) 추가
    node1.add(index)
    
node1

# 링크드리스트 데이터 출력하기
node = head
while node.next:         # node.next == None일 때까지 while문 반복
    print(node.data)
    node = node.next     # node.next가 가리키는 다음 node로 포인터 이동
print(node.data)

 

 

문제1

• 현재 링크드리스트 객체에 3.5 데이터를 삽입하려고 함
• 단, 3.5는 3과 4 사이에 넣을 수 있도록 함

node2 = Node(3.5)

node = head
search = False
# node.data == 3

while not search:
    if node.data == 3:
        search = True
    else:
        node = node.next

node_next = node.next # 3번 노드의 포인터에 저장된 4번 주소를 node_next에 넣어줌
node.next = node2 # 3번 노드의 포인터에 3.5의 주소를 넣어줌
node2.next = node_next # 3.5의 노드의 포인터에 4의 주소를 넣어줌

node = head
while node.next:
    print(node.data)
    node = node.next
print(node.data)

 

 

문제2

• 링크드리스트를 객체지향 프로그래밍으로 구현
• add(): 데이터 추가하기
• node_print(): 데이터 출력하기
• delete(): 데이터 제거하기

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


class NodeMgmt:
    def __init__(self, data):
        self.head = Node(data)

    def add(self, data):
        if self.head == None:
            self.head = Node(data)
        else:
            node = self.head
            while node.next:
                node = node.next
            node.next = Node(data)

    def node_print(self):
        node = self.head
        while node:
            print(node.data)
            node = node.next

    def delete(self, data):
        # head에 노드가 없을 경우
        if self.head == None:
            print('head에 노드가 없습니다')
            return
        # 지우려는 값이 head에 있는 경우
        if self.head.data == data:
            print('지우려는 값이 head에 있습니다')
            temp = self.head
            self.head = self.head.next
            del temp
        # 지우려는 값이 head에 없는 경우
        else:
            print('지우려는 값이 head에 없습니다')
            node = self.head
            while node.next:
                if node.next.data == data:
                    temp = node.next
                    node.next = node.next.next
                    del temp
                    return
                else:
                    node = node.next

linkedlist = NodeMgmt(0) 	# linkedlist에 0 추가하기
linkedlist.node_print()		# 현재 linkedlist 출력하기 # 0

for data in range(1, 11):	# linkedlist에 1~10 추가하기
    linkedlist.add(data)
    
linkedlist.node_print()		# 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

linkedlist.delete(0)		# linkedlist에 0 제거하기
linkedlist.delete(4)		# linkedlist에 4 제거하기

linkedlist.node_print()		# 1 2 3 5 6 7 8 9 10