函数式链表:Python编程的非常规 “链” 接
在Python的编程领域中,链表作为一种基础且重要的数据结构,大家常见的是以类和对象为基础的实现方式,这种实现直观且符合面向对象编程习惯。
# 定义链表节点类
class ListNode:def __init__(self, value=0, next=None):self.value = valueself.next = next# 定义链表类
class LinkedList:def __init__(self):self.head = Nonedef append(self, value):...def display(self):...def delete(self, value):......
但今天,我们将打破常规,深入探索一种独特的函数式链表实现方式,它不依赖类的定义,而是通过一系列函数来构建和操作链表,为我们打开全新的编程视角。
一、函数式链表的基石:基础定义与构建
首先,我们定义一个特殊的常量 Nil
来表示空链表,这是整个函数式链表体系的起点:
Nil = None
cons
函数是构建链表的核心,它将一个新元素 x
添加到链表 xs
的头部,返回一个全新的链表。通过这种方式,我们逐步构建起链表结构:
def cons(x, xs=Nil):"""构建一个新的链表,将元素 x 插入到链表 xs 的头部:param x: 要插入的元素:param xs: 原链表:return: 新链表"""return (x, xs)
举个例子,向空链表插入元素 1
,再插入 2
,就能直观看到链表的构建过程:
print(cons(1, Nil)) # 输出: (1, None)
print(cons(2, cons(1, Nil))) # 输出: (2, (1, None))
lst
函数则提供了便捷的链表构建方式,它接受可变数量的参数,从后往前依次将元素插入链表,快速生成链表实例:
def lst(*xs):"""从可变参数构建链表:param xs: 可变参数:return: 构建好的链表"""result = Nilfor x in reversed(xs):result = cons(x, result)return result
使用示例:
print(lst(1, 2, 3)) # 输出: (1, (2, (3, None)))
print(lst(4, 5)) # 输出: (4, (5, None))