数据结构和算法(四)单向循环链表

定义

单链表的一个变形是单向循环链表,只不过单向循环链表最后一个节点不再指向空,而是指向头节点,从而形成了一个环。


优势

对单向链表中任一个节点的访问都需要从头结点开始;而对单向循环链表从任意节点出发都能遍历整个列表,极大的增强了其灵活性。

python 实现

class Node(object):
    """
    节点
    """
    def __init__(self, item):
        self.item = item
        self.next = None


class SinCycLinkedlist(object):
    """
    单向循环链表
    """
    def __init__(self):
        self._head = None

    def is_empty(self):
        """
        判断链表是否为空
        """
        return self._head == None

    def length(self):
        """
        返回链表的长度
        """
        # 如果链表为空,返回0
        if self.is_empty():
            return 0
        count = 1
        cur = self._head
        while cur.next != self._head:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def traverse(self):
        """
        遍历链表
        """
        if self.is_empty():
            return
        cur = self._head
        while cur.next != self._head:
            cur = cur.next
            print(cur.item, end=" ")
        print("")

    def add(self, value):
        """
        头部插入节点
        """
        node = Node(value)
        if self.is_empty():
            self._head = node
            node.next = self._head
        else:
            # 添加的节点指向head
            node.next =self._head
            # 移到链表尾部,尾部节点next指向node
            cur = self._head
            while cur.next != self._head:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            # _head指向node
            self._head = node

    def append(self, value):
        """
        尾部插入
        """
        node = Node(value)
        if self.is_empty():
            self._head = node
            node.next = self._head
        else:
            # 添加的节点指向head
            node.next=self._head
            # 移动到链表尾部,尾部next指向node
            cur = self._head
            while cur.next != self._head:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            # node指向头节点
            node.next = self._head

    def insert(self, value, index):
        """
        指定位置插入
        """
        if index <= 0:
            self.add(value)
        elif index > (self.length() - 1):
            self.append(value)
        else:
            node = Node(value)
            cur = self._head
            count = 0
            while count < (index - 1):
                count += 1
                cur = cur.next
            node.next = cur.next
            cur.next = node

    def remove(self, value):
        """
        删除节点
        """
        node = Node(value)
        if self.is_empty():
            return
        cur = self._head
        pre = None
        # 若删除的节点为头结点
        if cur.item == value:
            # 如果链表有多个节点
            if cur.next != self._head:
                # 找到尾节点 尾节点的next指向第二个节点
                while cur.next != self._head:
                    cur = cur.next
                # cur指向尾节点
                cur.next = self._head.next
                self._head = self._head.next
            else:
                # 只有一个节点
                self._head = None
        else:
            pre = self._head
            while cur.next != self._head:
                # 找到要删除的
                if cur.item == value:
                    pre.next = cur.next
                    return
                else:
                    pre = cur
                    cur = cur.next
            # cur指向尾节点
            if cur.item == value:
                # 尾部删除
                pre.next = cur.next

    def search(self, value):
        """
        查找节点
        """
        if self.is_empty():
            return False
        cur = self._head
        if cur.item == value:
            return True
        while cur.next != self._head:
            cur = cur.next
            if cur.item == value:
                return True 
        return False


if __name__ == '__main__':
    link_node = Node(100)
    single_cycle_link_list = SinCycLinkedlist()
    print("当前链表是否为空:", single_cycle_link_list.is_empty())
    print("当前链表长度为:", single_cycle_link_list.length())

    single_cycle_link_list.append(99)
    print("当前链表是否为空:", single_cycle_link_list.is_empty())
    print("当前链表长度为:", single_cycle_link_list.length())

    single_cycle_link_list.append(23)
    single_cycle_link_list.append(89)
    single_cycle_link_list.append("python")
    single_cycle_link_list.append(12.66)
    single_cycle_link_list.add(27)
    single_cycle_link_list.insert(4, 0)
    single_cycle_link_list.remove(27)
    single_cycle_link_list.traverse()
    print(single_cycle_link_list.search(23))

结果

当前链表是否为空: True
当前链表长度为: 0
当前链表是否为空: False
当前链表长度为: 1
99 23 89 python 12.66 
True
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