单向循环链表

       单链表的一个变形是单向循环链表，链表中最后一个节点的next域不再为None，而是指向链表的头节点。

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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，返回长度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 travel(self):
        if self.is_empty():
            return
        cur = self._head
        print(cur.item)
        while cur.next != self._head:
            cur = cur.next
            print(cur.item)
        print("")

    def add(self,item):
        """头部添加节点"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self._head = node
            node.next = self._head
        else:
            #添加节点指向_head
            node.next = self._head
            #移到链表尾部，将尾部节点的next指向node
            cur = self._head
            while cur.next != self._head:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            #_head指向添加的node
            self._head = node

    def append(self,item):
            #"""尾部添加节点"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self._head = node
            node.next = self._head
        else:
                #移动到链表尾部
            cur = self._head
            while cur.next != self._head:
                cur = cur.next
                #将尾节点指向node
            cur.next = node
                #将node指向头节点_head
            node.next = self._head

    def insert(self,pos,item):
            #"""在指定位置添加节点"""
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos> (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            node = Node(item)
            cur = self._head
            count = 0
                #移动到指定位置的前一个位置
            while count <(pos-1):
                count +=1
                cur = cur.next
            node.next = cur.next
            cur.next =node

    def remove(self,item):
              #  """删除一个节点"""
                #若链表为空，则直接返回
        if self.is_empty():
            return
                #将cur指向头节点
        cur = self._head
        pre = None
                #若头节点的元素就是要查找的元素item
        if cur.item == item:
                    #如果链表不止一个节点
            if cur.next != self._head:
                        #先找到尾节点，将尾节点的next指向第二个节点
                while cur.next != self._head:
                    cur =cur.next
                        #cur指向了尾节点
                    cur.next = self._head.next
                    self._head = self._head.next
            else:
                        #链表只有一个节点
                self._head = None
        else:
            pre = self._head
                    #第一个节点不是要删除的
            while cur.next != self._head:
                        #找到了要删除的元素
                if cur.item == item:
                            #删除
                    pre.next = cur.next
                    return
                else:
                    pre = cur
                    cur = cur.next
                    #cur指向尾节点
            if cur.item == item:
                        # 尾部删除
                pre.next = cur.next
                        
    def search(self,item):
        """查找节点是否存在"""
        if self.is_empty():
            return Fasle
        cur = self._head
        if cur.item == item:
            return True
        while cur.next != self._head:
            cur = cur.next
            if cur.item == item:
                return True
        return False

if __name__ == "__main__":
    ll = SinCycLinkedList()

    ll.add(1)
    ll.add(2)
    ll.append(3)
    ll.insert(2,4)
    ll.remove(1)

双向链表

       一种更复杂的链表是“双向链表”。每个节点有两个链接：一个指向前一个节点，当此节点为第一个节点时，指向空值；而另一个指向下一个节点，当此节点为最后一个节点时，指向空值。

image.png

class Node(object):
    """双向链表节点"""
    def __init__(self,item):
        self.item = item
        self.next = None
        self.prev = None

class DlinkList(object):
    """双向链表"""
    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"""
        cur = self._head
        count = 0
        while cur != None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            print(cur.item)
            cur = cur.next
        print("")

    def add(self,item):
        """头部插入元素"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self._head = node
        else:
            #将node的next指向_head的头节点
            node.next = self._head
            #将_head的头节点的prev指向node
            self._head.prev = node
            #将_head指向node
            self._head = node
    def append(self,item):
        """尾部插入元素"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            #如果是空链表，将__head指向node
            self._head = node
        else:
            #移动到链表尾部
            cur = self._head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            #将尾节点cur的next指向node
            cur.next = node
            #将node的prev指向cur
            node.prev = cur
    def search(self,item):
        """查找元素是否存在"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False

    def insert(self,pos,item):
        """在指定位置添加节点"""
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos>(self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            node = Node(item)
            cur = self._head
            count = 0
            #移动到指定位置的前一个位置
            while count<(pos-1):
                count +=1
                cur = cur.next
            #将node的prev指向cur
            node.prev = cur
            #将node的next指向cur的下一个节点
            node.next = cur.next
            #将cur的下一个节点的prev指向node
            cur.next.prev = node
            #将cur的next指向node
            cur.next = node
            
    def remove(self,item):
        """删除元素"""
        if self.is_empty():
            return
        else:
            cur = self._head
            if cur.item == item:
                #如果首节点的元素即是要删除的元素
                if cur.next == None:
                    #如果链表只有一个节点
                    self._head = None
                else:
                    #将第二个节点的prev设置为None
                    cur.next.prev = None
                    #将_head指向第二个节点
                    self._head = cur.next
                return
            while cur != None:
                if cur.item == item:
                    #将cur的前一个节点的next指向cur的后一个节点
                    cur.prev.next = cur.next
                    #将cur的后一个节点的prev指向cur的前一个节点
                    cur.next.prev = cur.prev
                    break
                cur = cur.next
if __name__ == "__main__":
    ll = DlinkList()
    ll.add(1)
    ll.add(2)
    ll.append(3)
    ll.insert(2,4)
    ll.insert(4,5)
    ll.insert(0,6)
    ll.travel()