数据结构与算法-单循环链表

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。

操作

• is_empty() 判断链表是否为空
• length() 返回链表的长度
• travel() 遍历
• add(item) 在头部添加一个节点
• append(item) 在尾部添加一个节点
• insert(pos, item) 在指定位置pos添加节点
• remove(item) 删除一个节点
• search(item) 查找节点是否存在

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 travle(self):
        """遍历链表"""
        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):
        """在指定位置添加元素"""
        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
        #若头结点的元素就是要查找的元素
        if cur.item == item:
            #如果链表不止一个节点
            if cur.next != self._head:
                #先找到尾结点，将尾结点的next指向第二个节点
                while cur.next != self._head:
                    cur = cur.next
                #cur 指向了尾结点
                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 指向尾结点
            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 False
        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.insert(4,5)
    ll.insert(0,6)
    print("length:",ll.length())
    ll.travle()
    print(ll.search(3))
    print(ll.search(7))
    ll.remove(1)
    print("length:",ll.length())
    ll.travle()