單向循環(huán)鏈表

單鏈表的一個(gè)變形是單向循環(huán)鏈表, 鏈表的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的next域不再為None, 而是指向鏈表的頭節(jié)點(diǎn).

單向循環(huán)鏈表如圖所示:

單向循環(huán)鏈表

同樣單向循環(huán)鏈表也是要使用python來(lái)對(duì)它的基本功能進(jìn)行一個(gè)封裝. 總體大致的功能如下:

• is_empty() 判斷鏈表是否為空
• length() 返回鏈表的長(zhǎng)度
• travel() 遍歷
• add(item) 在頭部添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)
• append(item) 在尾部添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)
• insert(pos, item) 在指定位置pos添加節(jié)點(diǎn)
• remove(item) 刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)
• search(item) 查找節(jié)點(diǎn)是否存在

注意: 區(qū)別單鏈表的操作如圖:(圖為單鏈表操作)

單鏈表的操作

單向循環(huán)鏈表的操作多了一個(gè)尾部指向頭部的鏈接.

python實(shí)現(xiàn)其基本功能

事先定義一個(gè)節(jié)點(diǎn), 包含數(shù)據(jù)元素的本身和它 的next區(qū)域的指向None.

class Node(object):     '''節(jié)點(diǎn)    '''    def __init__(self, item):        self.item = item        self.next = None

結(jié)果如下(還是那句話, 寫(xiě)完一個(gè)功能調(diào)試一下):

node節(jié)點(diǎn)運(yùn)行調(diào)試圖

總體功能布局

同樣需要事先初始化節(jié)點(diǎn), 其實(shí)就是對(duì)之前的單鏈表的功能進(jìn)行直接的更改, 可以直接把之前的代碼復(fù)制過(guò)來(lái),看看是否可以滿足單向循環(huán)鏈表的的功能, 如果可以直接過(guò)去就好, 如果不行重新修改. (注意和之前單鏈表的區(qū)別, 循環(huán)的終止點(diǎn), 設(shè)置循環(huán)的終止, 到哪里才算是一次循環(huán)的完成)

class SinCycLinkedlist(object):    '''    單向循環(huán)鏈表    '''    def __init__(self):        self.__head = None    def is_empty(self):        '''        判斷鏈表是否為空        '''    def length(self):        '''        返回鏈表的長(zhǎng)度        '''    def travel(self):        '''        遍歷鏈表        '''    def add(self, item):        '''        頭部添加節(jié)點(diǎn)        '''    def append(self, item):        '''        尾部添加節(jié)點(diǎn)        '''    def insert(self, pos, item):        '''        指定位置添加節(jié)點(diǎn)        '''    def remove(self, item):        '''        刪除節(jié)點(diǎn)        '''    def search(self, item):        '''        查找節(jié)點(diǎn)是否存在        '''if __name__ == "__main__":    ll = SinCycLinkedlist()

基本功能大致如上.

判斷鏈表是否為空

這功能和之前的單鏈表是一樣的, 只需要判斷頭節(jié)點(diǎn)是否為空, 直接返回True or False就好了.

def is_empty(self):    '''    判斷鏈表是否為空    '''    return self.__head == None

返回鏈表長(zhǎng)度

通過(guò)循環(huán)遍歷來(lái)計(jì)算元素的個(gè)數(shù), 沒(méi)遍歷一個(gè)count就加1, 但是這里的循環(huán)的終止條件, 要變, 不能使用之前的. 終止條件改為 cur.next != self.__head 直接判斷最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)區(qū)域是否指向頭結(jié)點(diǎn), 如果是結(jié)束一次循環(huán), 如果不是繼續(xù)往后遍歷.代碼如下:

def length(self):    '''    返回鏈表的長(zhǎng)度    '''    if self.is_empty():        return 0    count = 1    cur = self.__head    while cur.next != self.__head:        count += 1        cur = cur.next    return count

遍歷鏈表打印里面的元素

同樣是和之前的單鏈表的是一樣的, 只是循環(huán)的條件得改掉, 由于是頭尾相連的, 導(dǎo)致之前的cur != None 在非空鏈表中不可以使用每個(gè)元素都是有值的, 沒(méi)有指向None的元素. 每個(gè)元素的next區(qū)域都有指向, 每個(gè)元素cur.next != None也是不可以使用的.所以還是改成cru.next != self.__head以最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)和頭節(jié)點(diǎn)作為比較.代碼如下:

def travel(self):    '''    遍歷鏈表    '''    if self.is_empty():        return    cur = self.__head    print (cur.item) # 頭節(jié)點(diǎn)沒(méi)有參與循環(huán), 要直接打印出來(lái)    while cur.next != self.__head:        cur = cur.next        print (cur.item)    print ("") # 換行

頭部添加節(jié)點(diǎn)

單向循環(huán)鏈表頭部添加節(jié)點(diǎn)

先定義要添加的節(jié)點(diǎn)node, 判斷是否為空, 如果是空的話, 直接按照頭結(jié)點(diǎn)的添加, 頭節(jié)點(diǎn)指向node, node的next區(qū)域指向頭節(jié)點(diǎn).如果不是, 添加的節(jié)點(diǎn)指向__head, 移到鏈表尾部, 將結(jié)尾部節(jié)點(diǎn)的next指向node. 如代碼:

def add(self, item):    '''    頭部添加節(jié)點(diǎn)    '''def travel(self):    '''    遍歷鏈表    '''    if self.is_empty():        return    cur = self.__next    print (cur.item) # 頭節(jié)點(diǎn)沒(méi)有參與循環(huán), 要直接打印出來(lái)    while cur.next != self.__head:        cur = cur.next        print (cur.item)    print ("") # 換行def travel(self):    '''    遍歷鏈表    '''    if self.is_empty():        return    cur = self.__next    print (cur.item) # 頭節(jié)點(diǎn)沒(méi)有參與循環(huán), 要直接打印出來(lái)    while cur.next != self.__head:        cur = cur.next        print (cur.item)    print ("") # 換行    node = Node(item)    if self.is_empty():        self.__head = node        node.next = self.__head    else:        # 添加的節(jié)點(diǎn)指向__head        node.next = self.__head        # 移到鏈表的尾部, 將尾部節(jié)點(diǎn)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

鏈表尾部的添加

和之前的單鏈表差不多, 判斷是否是空鏈表, 如果是頭節(jié)點(diǎn)指向node, node的next區(qū)域指向self.__head, 如果不是, 移動(dòng)到鏈表的尾部, 注意循環(huán)結(jié)束的條件cur.next != self.__head , 找到尾節(jié)點(diǎn)之后將尾節(jié)點(diǎn)指向node, 再將node指向頭節(jié)點(diǎn)__head, 注意指向的先后順序, 先是cur.next指向再是node的next指向, 注意區(qū)分先后順序, 每種指向的區(qū)別, 先后的影響. 代碼如下:

def append(self, item):    '''    尾部添加節(jié)點(diǎn)    '''    node = Node(item)    if self.is_empty():        self.__head = node        node.next = self.__head    else:        # 移動(dòng)到鏈表的尾部        cur = self.__head        while cur.next != self.__head:            cur = cur.next        # 將尾節(jié)點(diǎn)指向node        cur.next = node        # 將node的指向頭結(jié)點(diǎn)__head        node.next = self.__head

區(qū)別單鏈表的尾部添加節(jié)點(diǎn), 區(qū)別注意尾部的指向問(wèn)題. 單鏈表尾部如圖所示:

單鏈表尾部添加, 注意區(qū)別

指定位置添加節(jié)點(diǎn)

基本思路和前面的單鏈表一樣.先判斷插入的位置. 如果是頭部插入直接調(diào)用self.add()函數(shù)就可以 ( 這里使用pos<=0來(lái)表示頭部的插入, 傳遞進(jìn)來(lái)的參數(shù)小于0了, 就認(rèn)為他是要在頭部進(jìn)行插入 ) , 如果是尾部直接調(diào)用前面的self.append()函數(shù)就好 ( 使用pos > self.length - 1 來(lái)表示在尾部插入傳遞進(jìn)來(lái)的參數(shù), 要求的位置超過(guò)了鏈表應(yīng)有的長(zhǎng)度, 就認(rèn)為直接在尾部進(jìn)行插入 ) . 注意pos參數(shù)傳遞過(guò)來(lái), 判斷插入的位置的時(shí)候注意一定要區(qū)別和鏈表本身的長(zhǎng)度之間的區(qū)別, 是加一還是減一. 指定其他位置的插入, 使用count來(lái)計(jì)數(shù), 如果count < pos - 1 接著向后移動(dòng)就可以了 , 如果不滿足條件了, 注意節(jié)點(diǎn)插入的先后順序. 思考為什么是count < pos - 1 而不是正好等于或者加一. 詳細(xì)代碼如下:

def insert(self, pos, item):    '''    指定位置添加節(jié)點(diǎn)    '''    if pos <= 0:        self.add(item)    elif pos > (self.length() - 1):        self.append(item)    else:        node = Node(item)        cur = self.__head        count = 0        # 移動(dòng)到指定位置的前一個(gè)位置        while count < (pos - 1):            count += 1            cur = cur.next        node.next = cur.next        cur.next = node

注意node的插入的先后順序

刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)

這里需要引入pre游標(biāo)來(lái)輔助我們判斷節(jié)點(diǎn), 對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行刪除.

判斷鏈表是否為空, 如果是直接返回, 空鏈表不需要?jiǎng)h除. 如果頭結(jié)點(diǎn)的元素就是要查找的元素item, 進(jìn)入分支判斷, 如果鏈表不止一個(gè)節(jié)點(diǎn), 先找到尾節(jié)點(diǎn), 將尾節(jié)點(diǎn)的next指向第二個(gè)節(jié)點(diǎn)(注意這些節(jié)點(diǎn)之間next區(qū)域移動(dòng)的先后順序, 注意之間的區(qū)別). 如果鏈表只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)該怎么辦.

第一個(gè)節(jié)點(diǎn)不是要?jiǎng)h除的, 先找到要?jiǎng)h除的元素, 再通過(guò)區(qū)域的指向來(lái)進(jìn)行刪除. 代碼如下:

def remove(self, item):    '''    刪除節(jié)點(diǎn)    '''    # 若鏈表為空    if self.is_empty():        return    # 將cur 指向頭節(jié)點(diǎn)    cur = self.__head    pre = None    # 若頭節(jié)點(diǎn)就是要找的    if cur.item == item:        # 如果鏈表不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)        if cur.next != self.__head:            # 先找到尾節(jié)點(diǎn), 將尾節(jié)點(diǎn)的next指向第二個(gè)節(jié)點(diǎn)            while cur.next != self.__head:                cur = cur.next            # cur指向了尾節(jié)點(diǎn)            cur.next = self.__head.next            self.__head = self.__head.next        else:            # 鏈表只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)            self.__head = None    else:        pre = self.__head        # 第一個(gè)節(jié)點(diǎn)不是要?jiǎng)h除的        while cur.next != self.__head:            # 找到了要?jiǎng)h除的元素            if cur.item == item:                # 刪除                pre.next = cur.next                return            else:                pre = cur                cur = cur.next            # cur指向尾節(jié)點(diǎn)            if cur.item == item:                # 尾部刪除                pre.next = cur.next

查找節(jié)點(diǎn)是否存在

這個(gè)功能和單鏈表中的差不多就是一個(gè)循環(huán)判斷的條件不一樣, 注意新的判斷條件是cur的next區(qū)域是否等于頭節(jié)點(diǎn).詳細(xì)代碼如下:

def search(self, item):    '''    查找節(jié)點(diǎn)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

最后功能測(cè)試如下:

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.travel()    print (ll.search(3))    print (ll.search(7))    ll.remove(1)    print ("length:", ll.length())    ll.travel()

運(yùn)行結(jié)果如下:

鏈表運(yùn)行結(jié)果如圖所示

上傳代碼之后, 縮進(jìn)可能會(huì)有點(diǎn)小問(wèn)題, 注意一定要注意縮進(jìn)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的node 获取表单数据 为空_数据结构与算法(python)单向循环链表的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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