循环链表的实现

循环链表和普通单链表的差别在于，其尾节点的指针域指向头节点而不是None；对于循环单链表，我们如果把链表对象指向链表的最后一个节点，将很方便于我们对于尾部的插入，同样，对于首部的插入和删除还是O（1）复杂度没有变。

class LNode:
    def __init__(self, elem, next=None):
        self.elem = elem
        self.next = next # 加个下划线，为了区分python中的next关键字

class listObj:
    def __init__(self):
        self.rear = None
        self.nodenum = 0

# 这里建立一个链表对象，其中还存储了一个表示链表长度的nodenum属性

# 接下来是一个链表类的实现（意思是：支持链表的一些特定的操作）
class LinkedListUndeflow(ValueError):
    pass

class LList:
    # 建立一个空表
    def __init__(self):
        self.kerear = listObj()
        self.head = None
        # 初始化一个链表对象,该链表对象存储有链表的节点数和链表第一个节点的引用
        # head就是一个链表实例的属性
    # 判断链表是不是空，直接判断链表的表头是不是空就行了
    def isEmpty(self):
        return self.head is None

    # 接下来就是对元素的添加
    def prepend(self, elem): # 表头插入
        if not self.head:
            self.head = LNode(elem, self.head)
            self.kerear.rear = self.head
            # 建立一个循环
        else:
            self.head = LNode(elem, self.head)
        self.kerear.nodenum += 1

    # def append(self, elem): # 表尾插入
    #     if not self.head:
    #         self.head = LNode(elem)
    #     p = self.head # 扫描指针
    #     while p.next:
    #         p = p.next
    #     p.next = LNode(elem)
    def append(self, elem):
        if not self.head:
            self.head = LNode(elem, self.head)
            self.kerear.rear = self.head
        else:
            self.kerear.rear.next = LNode(elem)
            self.kerear.rear = self.kerear.rear.next
        self.kerear.nodenum += 1


    def popfirst(self): # 表头删除，要求返回删除元素
        if not self.head:
            raise LinkedListUndeflow("空表不可删除")
        e = self.head.elem
        self.head = self.head.next
        self.kerear.nodenum -= 1
        return e

    def poplast(self): # 表尾删除
        if not self.head:
            raise LinkedListUndeflow("空表不可删除")
        if not self.head.next:
            e = self.head.elem
            self.head = self.kerear.rear
            self.kerear.nodenum = 0
            return e
        # 如果是有两个及以上的元素，那么将倒数第二个元素的next指向None就可以了
        # 所以要紧的是找到倒数第二个元素
        p = self.head
        while p.next != self.kerear.rear:
            p = p.next
        e = p.next.elem
        self.kerear.rear = p
        p.next = self.head
        self.kerear.nodenum -= 1
        return e
    def printall(self):
        # 这个遍历从头开始遍历的
        # 是一个空链表，一个元素的链表，多个元素的链表
        p = self.head
        while p:
            print(p.elem, end = '')
            print(',', end = '')
            if p.next == self.head:
                break
            p = p.next
        print("\n")


mlist1 = LList() # 一个空的链表对象
print(mlist1.isEmpty())
for i in range(10):
    # 从首部加入是个元素
    mlist1.prepend(i)
print(mlist1.kerear.nodenum, "节点数", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看首部加入是否成功
for i in range(10, 20):
    mlist1.append(i)
print(mlist1.kerear.nodenum, "节点数", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看尾部加入是否成功

print(mlist1.popfirst(),"首部删除返回的", sep = '--')
print(mlist1.kerear.nodenum, "节点数", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看首部删除是否成功

print(mlist1.poplast(), "尾部删除节点", sep='--')
print(mlist1.kerear.nodenum, "节点数", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看尾部删除是否成功

# for i in mlist1.element():
#     print(i)

我们对链表对象加入了用于计数的数据域。

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