首先要说明一下研究数据结构有什么用,可能就像高数之类的在生活中并没有多少用处,但是离不开他,很多大公司面试也会问这个东西;但是要落实到某一个具体的业务场景,我也不知道,但并不代表这些东西没用,也可能是这些模型只是为了让我们能理解更多有用的东西。
今天说的是单向循环链表,昨天说了单向链表《python实现单向链表数据结构及其基本方法》,在此基础上我们说单向循环链表,其基本模型示图如下:
只不过在单向链表的基础上,最后一个节点纸箱头部,定义基本节点对象和链条对象。
class Node: def __init__(self, item): self.item = item # 该节点值 self.next = None # 连接一下一个节点 class SinCycLinkedlist: def __init__(self): self._head = Node
然后实现循环链表对象的基本属性方法:是否为空、长度
class SinCycLinkedlist: def __init__(self): self._head = None def is_empty(self): """ 是否为空链表 :return: """ return None == self._head @property def length(self): """ 链表长度 :return: """ if self.is_empty(): return 0 n = 1 cur = self._head while cur != self._head: cur = cur.naxt n += 1 return 1
接着我们再实现涉及所有节点的一些操作:遍历节点、是否存在指定节点。
class SinCycLinkedlist: def __init__(self): self._head = None def is_empty(self): """ 是否为空链表 :return: """ return None == self._head @property def length(self): """ 链表长度 :return: """ if self.is_empty(): return 0 n = 1 cur = self._head while cur != self._head: cur = cur.naxt n += 1 return n def ergodic(self): """ 遍历所有节点 :return: """ if self.is_empty(): raise ValueError('error null') cur = self._head print(cur.item) while cur != self._head: cur = cur.naxt print(cur.item) def search(self, item): """查找节点是否存在""" if self.is_empty(): raise ValueError('error null') cur = self._head if cur.item == item: return True while cur != self._head: if cur.item == item: return True return False
这些基本操作和单向链表基本一致,但是不同的是判断最后一个元素的标志不再是next==None而是next指向了头部指向的节点,这就是最后一个节点。
接下来实现操作节点增减的头部添加,尾部添加,任意位置添加、删除操作。
class Node: def __init__(self, item): self.item = item # 该节点值 self.next = None # 连接一下一个节点 class SinCycLinkedlist: def __init__(self): self._head = None def is_empty(self): """ 是否为空链表 :return: """ return None == self._head @property def length(self): """ 链表长度 :return: """ if self.is_empty(): return 0 n = 1 cur = self._head while cur.next != self._head: cur = cur.next n += 1 return n def ergodic(self): """ 遍历所有节点 :return: """ if self.is_empty(): raise ValueError('error null') cur = self._head print(cur.item) while cur.next != self._head: cur = cur.next print(cur.item) def search(self, item): """查找节点是否存在""" if self.is_empty(): raise ValueError('error null') cur = self._head if cur.item == item: return True while cur != self._head: if cur.item == item: return True return False def add(self, item): """ 头部添加 :param item: :return: """ node = Node(item) if self.is_empty(): self._head = node node.next = node else: cur = self._head while cur.next != self._head: cur = cur.next node.next = self._head self._head = node cur.next = node def append(self, item): """ 尾部添加节点 :param item: :return: """ node = Node(item) if self.is_empty(): self.add(item) else: cur = self._head while cur.next != self._head: cur = cur.next cur.next = node node.next = self._head def insert(self, index, item): """ 任意位置插入节点 :param item: :return: """ node = Node(item) if index+1 >= self.length: self.append(item) elif index == 0: self.add(item) else: cur = self._head n = 1 while cur.next != self._head: pre = cur cur = cur.next if n == index: break n += 1 pre.next = node node.next = cur def delete(self, item): """ 删除元素 :param item: :return: """ # 若链表为空,则直接返回 if self.is_empty(): return 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: while cur.next != self._head: cur = cur.next 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: if cur.item == item: pre.next = cur.next return else: pre = cur cur = cur.next # cur 指向尾节点 if cur.item == item: pre.next = cur.next