链表；类型错误：str 返回非字符串（类型 NoneType）

Question

我正在研究Python 3.11中的链表。我编写了书中给出的代码。代码如下：

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

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

    def __str__(self):
        node = self.head
        while node is not None:
            print(node.data)
            node = node.next

    def append(self, data):
        if not self.head:
            self.head = Node(data)
            return
        current = self.head
        while current.next:
            current = current.next
        current.next = Node(data)

    def search(self, target):
        current = self.head
        while current.next:
            if current.data == target:
                return True
            else:
                current = current.next
        return False

    def remove(self, target):
        if self.head == target:
            self.head = self.head.next
            return
        current = self.head
        previous = None
        while current:
            if current.data == target:
                previous.next = current.next
            previous = current
            current = current.next

    def reverse_list(self):
        current = self.head
        previous = None
        while current:
            next = current.next
            current.next = previous
            previous = current
            current = next
        self.head = previous

a_list = LinkedList()
a_list.append("Tuesday")
a_list.append("Wednesday")
print(a_list)

import random

a_list = LinkedList()

for i in range(0, 20):
    j = random.randint(1, 30)
    a_list.search(j)
    print(j, end=' ')

当我运行此代码时，出现错误：

回溯（最近一次调用最后一次）：文件 linked_list.py，第 62 行，位于打印（a_列表）类型错误：str返回非字符串（类型为NoneType）

由于函数str出现问题，我尝试了以下操作（最后添加 return ）： 1)

def __str__(self):
        node = self.head
        while node is not None:
            print(node.data)
            node = node.next
        return node

结果是一样的：

回溯（最近一次调用最后一次）：文件 linked_list.py，第 62 行，位于打印（a_列表）类型错误：str返回非字符串（类型为NoneType）

2)

def __str__(self):
        node = self.head
        while node is not None:
            print(node.data)
            node = node.next
        return node.data

结果：

回溯（最近一次调用最后一次）：文件“linked_list.py”，第 63 行，位于打印（a_列表）文件“linked_list.py”，第 18 行，位于 str 中返回节点数据 AttributeError：“NoneType”对象没有属性“data”

Answer 1

您的代码中存在多个问题：

你问的问题：
```
__str__
```
的作者错误地认为应该打印列表的内容。这不是
```
__str__
```
的目的。相反，它应该返回列表的字符串版本。调用者可以对该字符串执行某些操作，可以打印它或执行其他操作。

一个快速修复方法是将
```
print
```
调用替换为将数据连接成字符串然后返回它的代码：
```
def __str__(self):
    s = ""
    node = self.head
    while node is not None:
        s += f"{node.data} "  # don't print, but collect in a string
        node = node.next
    return s
```
但这并不是最优雅的方式。您可以从首先定义
```
__iter__
```
中受益，这对于其他目的也很有用......
```
search
```
具有检查
```
current.next
```
但不确保
```
current
```
不是
```
None
```
的条件。因此，当列表为空时，此代码将遇到错误。其次，当最后一个节点（仅）具有搜索到的数据时，它不会找到匹配项。条件应该是
```
current
```
，而不是
```
current.next
```
```
remove
```
将
```
head
```
与
```
target
```
进行比较，也将
```
current.data
```
与
```
target
```
进行比较。这是不一致的。该函数可以使用节点实例或数据来调用。现在你有了一个混合。我想您希望使用
```
data
```
来调用 remove，因此第一个
```
if
```
语句是错误的。你应该先检查链表是否有节点，然后检查头节点的数据。
```
remove
```
在删除节点后继续循环，尝试找到更多匹配项。这很好，但它与处理头节点中的匹配的方式不一致，因为当存在匹配时，您将退出该函数。为了保持一致，您不应该退出那里，并继续前进（检查头部，然后检查其余节点）。
当
```
remove
```
在循环中找到匹配项时，会将
```
previous
```
更新为已删除的节点。这是不正确的。在这种情况下，
```
previous
```
应保持不变并引用现在已删除节点之前的节点。

不是问题，但是：

驱动程序代码调用
```
a_list.search(j)
```
但不对返回值执行任何操作，因此它是无用的。
随机“测试”不会向列表添加任何节点——它仍然是空的。如果将随机值添加到列表中会更有意义，之后您可以对
```
search
```
方法进行一些正向和负向测试。
名称
```
search
```
并未表明它返回布尔值（而不是节点或位置）。称之为
```
has
```
或
```
includes
```
或
```
contains
```
。或者更好的是，定义
```
__contains__
```
，这样您就可以使用
```
in
```
运算符来代替。
名称
```
_list
```
中不需要添加
```
reverse_list
```
。这是链表上的方法，因此很明显，反转涉及（链表）。

这里是

LinkedList

类的建议代码：

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

    def __iter__(self):  # Make linked list iterable
        node = self.head
        while node:
            yield node.data
            node = node.next
    
    def __str__(self):  # Don't print, but return str
        # Make use of __iter__
        return " ".join(map(str, self))

    def append(self, data):
        if not self.head:
            self.head = Node(data)
            return
        current = self.head
        while current.next:
            current = current.next
        current.next = Node(data)

    def __contains__(self, target):  # Support IN operator
        current = self.head
        while current:  # fixed condition
            if current.data == target:
                return True
            current = current.next  # No need for ELSE
        return False

    def remove(self, target):
        # Check in a loop, and don't return:
        while self.head and self.head.data == target:  # compare data, not node
            self.head = self.head.next
        current = self.head
        previous = None
        while current:
            if current.data == target:
                previous.next = current.next
            else:  # Only update previous when there is no match
                previous = current
            current = current.next

    def reverse(self):  # Better name
        current = self.head
        previous = None
        while current:
            next = current.next
            current.next = previous
            previous = current
            current = next
        self.head = previous

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