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
# 节点, 包括：元素和下一个节点的地址
class Node(object):
def __init__(self, elem):
self.elem = elem
self.next = None
class SingleLoopLinkList(object):
'''单向循环链表'''
def __init__(self, node=None):
self.__head = node
def is_empty(self):
'''链表是否为空'''
return self.__head == None
def length(self):
'''链表长度'''
# 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 travel(self):
'''遍历整个链表'''
# 如果链表为空，即返回为空
if self.is_empty():
return
cur = self.__head
while cur.next != self.__head:
print(cur.elem, end=' ')
cur = cur.next
# 打印最后一个元素
print(cur.elem, end=' ')
def add(self, item):
'''链表头部添加元素'''
node = Node(item)
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，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node的
self.__head = node
def append(self, item):
'''链表尾部添加元素'''
node = Node(item)
if self.is_empty():
self.__head = node
node.next = self.__head
# 如果不为空，则找到最后一个节点添加
else:
cur = self.__head
while cur.next != self.__head:
cur = cur.next
# 将尾节点next指向node
cur.next = node
# 将添加的节点next指向头节点
node.next = self.__head
def insert(self, pos, item):
'''指定位置添加元素'''
# 如果位置在第一个元素之前，就往头添加
if pos <= 0:
self.add(item)
# 如果位置在最后一个元素之后，就往尾添加
elif pos > self.length() - 1:
self.append(item)
else:
cur = self.__head
count = 0
while count < pos -1:
count += 1
cur = cur.next
node = Node(item)
# 先将新节点node的next指向插入位置的节点
node.next = cur.next
# 将插入位置的前一个节点的next指向新节点
cur.next = node
def remove(self, item):
'''删除节点'''
if self.is_empty():
return
cur = self.__head
pre = None
while cur.next != self.__head:
if cur.elem == item:
# 如果是头节点
if not pre:
# 需要改变尾节点的指向，所以先要找到尾节点
rear = self.__head
while rear.next != self.__head:
rear = rear.next
self.__head = cur.next
rear.next = self.__head
# 如果为中间节点
else:
# 将删除位置的上一个节点next指向删除位置的下一个节点
pre.next = cur.next
return
else:
pre = cur
cur = cur.next
# 退出循环
# 如果为尾节点
if cur.elem == item:
# 如果就只有一个节点
if cur == self.__head:
self.__head = None
else:
# 尾节点的上一个节点next指向头节点
pre.next = self.__head
def search(self, item):
'''查找节点是否存在'''
# 如果为空，就直接返回-1
if self.is_empty():
return -1
else:
cur = self.__head
count = 0
while cur.next != self.__head:
if cur.elem == item:
return count
else:
cur = cur.next
count += 1
# 判断最后一个节点是否为item
if cur.elem == item:
return count
return -1
# 测试
if __name__ == '__main__':
sll = SingleLoopLinkList()
# 判断是否为空
print(sll.is_empty())
# 获取链表长度
print(sll.length())
# 遍历链表
sll.travel()
# 头添加元素
sll.add(1)
sll.add(100)
print(sll.is_empty())
print(sll.length())
sll.travel()
print()
# 尾添加元素
sll.append(300)
sll.append(400)
sll.travel()
print()
# 指定位置添加元素
sll.insert(3, 200)
sll.insert(6, 500)
sll.travel()
print()
# 删除节点
sll.remove(1)
sll.travel()
print()
# 查找节点
print(sll.search(200))