「世界で闘うプログラミング力を鍛える本」Pythonコード解答例 - 2.5 リストで表された2数の和

「世界で闘うプログラミング力を鍛える本」Pythonコード解答例 - 2.5 リストで表された2数の和

CHAP2. 連結リスト

1. 重複要素の削除
2. 後ろからK番目を返す
3. 間の要素を削除
4. リストの分割
5. リストで表された2数の和
6. 回文
7. 交わるノード

Pythonコード解答例

from chap2_function import* 

def dll_from_node(node): 

    dll = DoublyLinkedList()

    while(node is not None): 
        dll.append(node.data) 
        last = node 
        node = node.next

    return dll



def addLists(l1,l2,carry):

    if l1==None and l2==None and carry==0:
        return None

    value = carry

    if l1:
        value = value + l1.data

    if l2:
        value = value + l2.data


    result=Node(value%10)

    if l1 or l2:
        more = addLists(None if l1==None else l1.next,
                        None if l2==None else l2.next,
                        1 if value >= 10 else 0
                        )
        result.next = more

    return result

dll_1 = DoublyLinkedList() 

# DLL: None -> 7(ヘッド) -> 1 -> 6(ラスト) -> None 
dll_1.append(7)  
dll_1.append(1) 
dll_1.append(6) 

dll_1.printList(dll_1.head) 

dll_2 = DoublyLinkedList() 

# DLL: None -> 7(ヘッド) -> 1 -> 6(ラスト) -> None 
dll_2.append(5)  
dll_2.append(9) 
dll_2.append(2) 

dll_2.printList(dll_2.head) 

result_1 = addLists(dll_1.head,dll_2.head,0)

dll_result_1 = dll_from_node(result_1)

dll_result_1.printList(dll_result_1.head)

dll_3 = DoublyLinkedList() 

# DLL: None -> 9(ヘッド) -> 9 -> 9(ラスト) -> None 
dll_3.append(9)  
dll_3.append(9) 
dll_3.append(9) 

dll_3.printList(dll_3.head) 

dll_4 = DoublyLinkedList() 

# DLL: None -> 9(ヘッド) -> 9 -> 9(ラスト) -> None 
dll_4.append(9)  
dll_4.append(9) 
dll_4.append(9) 

dll_4.printList(dll_4.head) 

result_2 = addLists(dll_3.head,dll_4.head,0)

dll_result_2 = dll_from_node(result_2)

dll_result_2.printList(dll_result_2.head)

Python関数(ノードクラス, 双方向リストクラス)

chap2_function.py

# ノードクラス
class Node: 

    # コンストラクタ
    def __init__(self, data): 
        self.data = data 
        self.next = None
        self.prev = None

# 双方向リストクラス
class DoublyLinkedList: 

    # コンストラクタ
    def __init__(self): 
        self.head = None

    # 第一ノードからのノード挿入
    def push(self, new_data): 

        # ノード生成
        new_node = Node(new_data) 

        # 新ノードの次ノードをそもそもヘッドノードだったものにする
        new_node.next = self.head 

        # そもそもヘッドノードだったものの前ノードを新ノードにする
        if self.head is not None: 
            self.head.prev = new_node 

        # 新ノードをヘッドノードにする
        self.head = new_node 

    # 中間地点でのノード挿入 
    def insert(self, prev_node, new_data): 

        # prev_nodeで指定したノードの後にノード挿入するか指定
        # もしNoneの場合は、関数を出る
        if prev_node is None: 
            print("the given previous node cannot be NULL")
            return 

        # ノード生成
        new_node = Node(new_data) 

        # 新ノードの次ノードをprev_nodeで指定したノードの次ノードにする
        new_node.next = prev_node.next

        # prev_nodeで指定したノードの次ノードを新ノードにする
        prev_node.next = new_node 

        # 新ノードの前ノードをprev_nodeで指定したノードにする
        new_node.prev = prev_node 

        # 新ノードの次ノードをprev_nodeで指定したノードの次ノードにしたが、そのノードの前ノードも新ノードにする
        if new_node.next is not None: 
            new_node.next.prev = new_node 

    # 最終ノードからのノード挿入
    def append(self, new_data): 

        # ノード生成 
        new_node = Node(new_data) 

        # 新ノードの次ノードをNone定義
        new_node.next = None

        # もしヘッドノードが設定されていない（空のリスト）場合、新ノードをヘッドノードに設定する
        if self.head is None: 
            new_node.prev = None
            self.head = new_node 
            return 

        # 最終ノードを設定する（順方向走査）
        last = self.head 
        while(last.next is not None): 
            last = last.next

        # 新ノードを最終ノードに指定する
        last.next = new_node 

        # 7. 新ノードの前ノードをそもそも最終ノードだったものにする
        new_node.prev = last 

        return

    def delete(self,del_node):

        if self.head == None or del_node == None: 
            return 

        if self.head == del_node: 
            self.head = del_node.next

        if del_node.next != None: 
            del_node.next.prev = del_node.prev 

        if del_node.prev != None: 
            del_node.prev.next = del_node.next

    def printList(self, node): 

        print("双方向リスト: \n") 

        print("順方向走査")
        while(node is not None): 
            print(node.data,end="") 
            last = node 
            node = node.next
            if node:
                print(" -> ",end="")
            else:
                print("\n")

        print("逆方向走査")
        while(last is not None): 
            print(last.data,end="")
            last = last.prev 
            if last:
                print(" -> ",end="")
            else:
                print("\n")

if __name__ == '__main__':
    # 空の双方向リストの生成
    # DLL: None
    dll = DoublyLinkedList() 
    # DLL: None -> 6(ヘッド/ラスト) -> None
    dll.append(6) 
    # DLL: None -> 7(ヘッド) -> 6(ラスト) -> None 
    dll.push(7) 
    # DLL: None -> 1(ヘッド) -> 7 -> 6(ラスト) -> None 
    dll.push(1) 
    # DLL: None -> 1(ヘッド) -> 7 -> 6 -> 4(ラスト) -> None 
    dll.append(4) 
    # DLL: None -> 1(ヘッド) -> 7 -> 8 -> 6 -> 4(ラスト) -> None 
    dll.insert(dll.head.next, 8) 
    # DLL: None -> 1(ヘッド) -> 8 -> 6 -> 4(ラスト) -> None 
    dll.delete(dll.head.next) 
    dll.printList(dll.head) 

参考文献

[1] GeeksforGeeks: Doubly Linked List | Set 1 (Introduction and Insertion)
[2] GeeksforGeeks: Delete a node in a Doubly Linked List