Python单链表打印报TypeError: __str__返回非字符串类型错误排查

报错信息 #

执行print(sll)时，链表节点数据可以正常打印，遍历结束后抛出错误：

TypeError: str returned non-string (type NoneType)

根因定位 #

• __repr__方法未按规范返回字符串
  Python中print()调用对象时，会依次查找对象的__str__、__repr__方法获取字符串输出，两个方法都必须返回str类型值。你的__repr__方法内部仅通过print()输出节点值，没有显式返回值，Python函数无显式return时默认返回None，遍历结束后解释器尝试将None作为字符串输出，直接触发类型错误。
• 遍历过程直接修改链表头指针
  __repr__的循环中直接执行self.__head = self.__head.next_node，遍历完成后self.__head会指向链表尾节点，原链表的头引用被覆盖，后续所有链表操作都会丢失前面的节点数据。
• 插入逻辑破坏初始哨兵节点
  sorted_insert方法第一次插入时直接将初始哨兵节点（值为0的占位节点）替换为业务节点，后续遍历逻辑会出现边界判断异常。

修复方案 #

• 重写__repr__：使用临时指针遍历链表，不修改原头节点；将所有节点值拼接为字符串后返回，不在方法内部直接执行print
• 简化sorted_insert逻辑：保留哨兵头节点作为固定起点，遍历找到插入位置的前驱节点后完成插入，不需要单独判断第一次插入的分支

修复后可运行代码 #

class Node:
    """ Node class """

    def __init__(self, data, next_node=None):
        """ initializes private variable data"""
        self.__data = data
        self.__next_node = next_node

    @property
    def data(self):
        return self.__data

    @data.setter
    def data(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise TypeError("data must be integer")
        self.__data = value

    @property
    def next_node(self):
        return self.__next_node

    @next_node.setter
    def next_node(self, value):
        if value != None and not isinstance(value, Node):
            raise TypeError("next_node must be a Node object")
        self.__next_node = value


class SinglyLinkedList:
    """creates a sorted linked list"""

    def __init__(self):
        # 哨兵头节点，不存储实际业务数据
        self.__head = Node(0)

    def __repr__(self):
        node_values = []
        cur = self.__head.next_node
        while cur is not None:
            node_values.append(str(cur.data))
            cur = cur.next_node
        return '\n'.join(node_values)

    def sorted_insert(self, value):
        new_node = Node(value)
        cur = self.__head
        while cur.next_node is not None and cur.next_node.data < value:
            cur = cur.next_node
        new_node.next_node = cur.next_node
        cur.next_node = new_node


def main():
    sll = SinglyLinkedList()
    sll.sorted_insert(2)
    sll.sorted_insert(5)
    sll.sorted_insert(3)
    sll.sorted_insert(10)
    sll.sorted_insert(1)
    sll.sorted_insert(-4)
    sll.sorted_insert(-3)
    sll.sorted_insert(4)
    sll.sorted_insert(5)
    sll.sorted_insert(12)
    sll.sorted_insert(3)
    print(sll)

if __name__ == "__main__":
    main()

运行结果 #

执行后按升序输出所有节点值，无类型错误，链表结构可复用：

-4
-3
1
2
3
3
4
5
5
10
12

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bright