在双向链表中查找元素的Python程序

双向链表是一种数据结构，其中每个节点包含了两个指针，分别指向前驱节点和后继节点。这种数据结构可以支持在任意位置进行插入和删除操作。在这篇文章中，我们将介绍如何在Python中实现双向链表，并演示如何在双向链表中查找元素。

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实现双向链表

Python中的列表已经提供了类似双向链表的功能，但为了演示双向链表的原理，我们将使用Python中的类来手动实现一个简单的双向链表。下面是实现双向链表的代码：

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

class DoublyLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def append(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            cur = self.head
            while cur.next:
                cur = cur.next
            cur.next = new_node
            new_node.prev = cur

    def delete(self, data):
        cur = self.head
        while cur:
            if cur.data == data:
                if cur.prev:
                    cur.prev.next = cur.next
                else:
                    self.head = cur.next
                if cur.next:
                    cur.next.prev = cur.prev
                return
            cur = cur.next

    def display(self):
        elems = []
        cur = self.head
        while cur:
            elems.append(cur.data)
            cur = cur.next
        print(elems)

在这段代码中，我们首先定义了一个Node类，它包含了数据和指向前驱和后继节点的指针。然后我们定义了DoublyLinkedList类，它用来管理双向链表。这个类包含了以下几个方法：

append(data)：在双向链表的末尾添加一个元素。
delete(data)：从双向链表中删除指定的元素。
display()：打印出双向链表中的所有元素。

我们来测试一下我们刚才定义的双向链表实现：

if __name__ == '__main__':
    dll = DoublyLinkedList()
    dll.append(1)
    dll.append(2)
    dll.append(3)
    dll.display() # [1, 2, 3]
    dll.delete(2)
    dll.display() # [1, 3]

在双向链表中查找元素

现在我们已经实现了双向链表，让我们来看看如何在双向链表中查找元素。在Python中，双向链表的查找可以采用简单的循环来实现。下面是查找双向链表中的元素的代码：

def search(dll, data):
    cur = dll.head
    while cur:
        if cur.data == data:
            return True
        cur = cur.next
    return False

这个search函数接受双向链表和要查找的元素作为参数。在函数内部，我们遍历整个双向链表，如果找到了指定的元素，我们就返回True，否则返回False。

现在我们可以在我们之前实现的双向链表上进行查找：

if __name__ == '__main__':
    dll = DoublyLinkedList()
    dll.append(1)
    dll.append(2)
    dll.append(3)
    print(search(dll, 2)) # True
    print(search(dll, 4)) # False