Python中 llist 模块的 dllist 类介绍

1. 简介

llist 模块是一个 Python 的轻量级双向链表实现，它提供了双向链表的常用操作，并且使用 C 实现，速度较快，是 Python 标准库中 collections 模块下双向链表实现的一种替代方案。dllist 类是 llist 模块中提供的一个双向链表的实现，支持双向迭代器、反向迭代器、切片操作等。

2. 安装和导入

llist 模块需要使用 pip 进行安装，可以使用以下命令安装：

pip install llist

成功安装后，我们可以使用以下方法来导入 dllist 类：

from llist import dllist

3. 使用

3.1 创建一个双向链表

我们可以使用以下方式来创建一个空的双向链表：

my_list = dllist()

当然，我们也可以同时传入一个迭代器来创建一个带有元素的双向链表：

my_list = dllist([1, 2, 3])

3.2 双向链表的常见操作

我们可以使用 dllist 类中提供的方法来进行双向链表的常见操作，以下是一些常见方法的介绍：

• append(item)：在双向链表的尾部追加一个元素；
• appendleft(item)：在双向链表的头部追加一个元素；
• pop()：从双向链表的尾部弹出一个元素，并返回弹出的元素；
• popleft()：从双向链表的头部弹出一个元素，并返回弹出的元素；
• remove(item)：从双向链表中移除一个元素，如果这个元素不存在则会抛出 ValueError 异常；
• index(item)：返回一个元素在双向链表中的索引，如果这个元素不存在则会抛出 ValueError 异常。

3.3 双向链表的迭代器

dllist 类中提供了双向迭代器和反向迭代器，我们可以使用以下方式获取：

iter(my_list)
reversed(my_list)

这两种迭代器都是惰性求值的，即不会一次性将完整的双向链表放入内存，而是在迭代时才进行遍历，所以在访问一个元素时需要花费 O(1) 的时间成本。

3.4 切片操作

双向链表还支持类似列表的切片操作，我们可以使用以下方式获取指定范围内的元素：

my_list[start:end:step]

需要注意的是 dllist 类中的切片操作并不会返回一个新的链表，而是返回一个新的子链表对象，如果需要将其转换为列表，则需要使用以下方式：

list(my_list[start:end:step])

4. 示例

以下是一个使用 dllist 类的简单示例：

from llist import dllist

my_list = dllist([1, 2, 3])

my_list.append(4)
my_list.appendleft(0)

print(list(my_list))   # [0, 1, 2, 3, 4]

my_list.pop()
my_list.popleft()

print(list(my_list))   # [1, 2, 3]

for i in my_list:
    print(i)

for i in reversed(my_list):
    print(i)

subset = my_list[0:2]  # 获取第 0 到 2 个元素的子链表
print(list(subset))   # [1, 2]

my_list.remove(2)
print(list(my_list))   # [1, 3]

print(my_list.index(3))   # 1