python链接列表指针和大小

Question

我是一名 Python 新手程序员。我在下面看到了 leetcode 对链表的定义。我对这个概念有 2 个问题，任何帮助将不胜感激。提前致谢

# Definition for singly-linked list.
# class ListNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.next = None

Q1 只是想知道“self.next”的类型是什么，我知道在C++中，它应该是一个代表下一个节点地址的指针。但是python没有那个类型，所以我很困惑“next”是什么类型。

Q2 有人告诉我 next 只是一个名字。如果是这样，我运行下面的代码，

head =ListNode(1)
print sys.getsizeof(head)
head.next = ListNode(2)
print sys.getsizeof(head)

首先head.next是'None'，然后分配给另一个ListNode类型， 但是在此更改之前和之后我得到了相同大小的头部，我认为头部的大小应该更大，因为它的成员之一（下一个）从 None 类型更改为 ListNode 类型。我只是对此感到困惑，非常感谢！

PS。据我了解，如果我不断向链表添加新节点，头部会越来越大，因为“嵌套”成员“下一个”越来越多，请指出我哪里出错了，谢谢。

Answer 1

我对链表的解释。

class LinkedList(object):
    class Node(object):
        def __init__(self, val=None, next=None, previous=None):
            self.val = val
            self.next = next
            self.last = previous

    def __init__(self):
        self.length = 0
        self.start = None
        self.end = None

    def append(self, value):
        self.length += 1
        if not self.start:
            self.start = self.Node(value)
        else:
            if not self.end:
                self.end = self.Node(value)
                self.end.previous = self.start
                self.end.next = self.start
                self.start.next = self.end
            else:
                end = self.Node(value)
                self.end.next = end
                end.previous = self.end
                self.end = end
                self.end.next = self.start

    def prepend(self, value):
        self.length += 1
        if not self.start:
            self.start = self.Node(value)
        else:
            n = self.Node(value, self.start, self.end)
            self.start.previous = n
            self.start = n

    def __len__(self):
        return self.length

    def __iter__(self):
        self.position = 0
        return self

    def next(self):
        self.position += 1
        if self.position-1 >= len(self):
            raise StopIteration
        if self.position-1 == 0:
            return self.start
        cnt = 0
        n = self.start
        while cnt<self.position-1:
            n = n.next
            cnt += 1
        return n


    def __getitem__(self, index):
        if index == 0:
            return self.start

        if index == -1:
            return self.end

        cnt = 0
        n = self.start
        while cnt<index+1:
            n = n.next
            cnt += 1
        return n.val

    def __repr__(self):
        return repr(tuple(x.val for x in self))

l = LinkedList()
l.append(4)
l.append(5)
l.append(3)
l.prepend(0)
print l
print l[1]

Answer 2

问题一：

Python 变量是动态类型的。 （即一个变量可以保存一个 int，然后保存一个列表，然后保存任何其他任意对象等）。

在您的情况下，Head.next 首先引用 None NoneType 对象。

在为它分配不同的值 (ListNode(2)) 后，Head.next 现在会引用新创建的 ListNode 对象。

问题 2：

为什么大小没有变化。 我不是 python 的 sys.getsizeof 如何工作的专家，但据我所知，List.next 在这两种情况下都是一个引用变量（即一个引用其他对象的变量）。大小不会改变，因为sys.getsizeof 会找到对象变量的大小。其中Head.next 在这两种情况下都只是对其他对象的引用。

请参阅 How do I determine the size of an object in Python?，了解有关 sys.getsizeof 工作原理的更完整答案。