单向循环链表的操作

# 创建节点类
class Node():
    def __init__(self, elem):
        self.elem = elem
        self.next = None


# 创建单向循环链表类
class SingleCycleLinkList():
    """单向循环链表"""

    def __init__(self):
        self.__head = None  # 创建指针并私有化

    def is_empty(self):
        """链表是否为空"""
        return self.__head is None

    def length(self):
        """链表长度"""
        # 1.如果循环链表的长度为空,返回0
        if self.is_empty():
            return 0
        # 2.如果循环链表的长度不为空
        cur = self.__head  # 创建指针指向第一个节点
        count = 1  # 创建计数器默认从1开始
        while cur.next != self.__head:  # 不断循环,移动指针,计数器同时加1
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍历整个链表"""
        # 1.如果循环链表的长度为空
        if self.is_empty():
            print()
        # 2.如果循环链表的长度不为空
        else:
            cur = self.__head  # 创建指针cur指向第一个节点
            while cur.next != self.__head:  # 不断循环,移动指针,打印所有节点元素
                print(cur.elem, end=" ")
                cur = cur.next
            # 跳出循环后,在打印最后一个元素
            print(cur.elem)

    def add(self, item):
        """链表头部添加元素"""
        # 1.创建节点
        node = Node(item)
        # 2.如果循环链表的长度为空
        if self.is_empty():
            self.__head = node
            node.next = node
        # 3.如果循环链表的长度不为空
        else:

            # 3.1 把新节点的next指向到原始链表的第一个节点
            node.next = self.__head
            # 3.2 把原始链表的最后一个节点的next指向到新的节点
            cur = self.__head  # 创建指针cur指向原始链表第一个节点
            while cur.next != self.__head:
                cur = cur.next
            # 3.3 跳出循环时,指针就是在最后一个节点,然后让最后一个节点指向新的节点
            cur.next = node
            # 3.4 再把self.__head指向新的node
            self.__head = node

    def append(self, item):
        """链表尾部添加元素"""
        # 1.创建item的节点
        node = Node(item)
        # 2.判断当前链表是否为空
        if self.is_empty():
            # 为空的话就直接把self.__head指向到node
            self.__head = node
            # 在把node节点的next指向它自己
            node.next = node
        else:
            # 不为空
            # 先把新节点的next指向到第一个节点
            node.next = self.__head

            # 再找到当前链表的最后一个节点
            cur = self.__head  # 创建指针cur指向第一个节点
            while cur.next != self.__head:
                # while循环,不断地移动指针,直到最后一个节点为止
                cur = cur.next
            # 跳出循环后,指针cur指的就是最后一个节点
            # 把最后一个节点的next指向到新的node节点
            cur.next = node

    def insert(self, pos, item):
        """指定位置添加元素"""
        # 1.创建节点
        node = Node(item)
        # 2.如果pos<=0,直接调用开头插入方法
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        # 如果pos>链表长度,直接调用尾部追加方法
        elif pos > self.length():
            self.append(item)
        # 如果在中间插入
        else:
            cur = self.__head  # 创建指针cur指向第一个节点
            count = 0  # 创建计数器
            # 循环到pos前面位置的一个节点
            while count < pos - 1:
                count += 1
                cur = cur.next
            # 先把新节点的next指向到cur的next
            node.next = cur.next
            # 然后把cur的next指向新节点
            cur.next = node

    def remove(self, item):
        """删除节点"""
        # 1.判断循环链表是否为空,为空返回False
        if self.is_empty():
            return False
        # 2.不为空
        # 定义两个指针,cur指向第一个节点,pre指向None
        cur = self.__head
        pre = None

        # 循环链表,查找要删除的元素
        while cur.next != self.__head:
            # 找到元素
            if cur.elem == item:
                # 如果第一个节点就是要找的元素
                if cur == self.__head:
                    # 要再次创建循环查找到最后一个节点,
                    # 然后指向到第一个节点的next,也就是cur.next
                    sec = self.__head  # 定义一个指针sec,去循环
                    while sec.next != self.__head:
                        sec = sec.next
                    sec.next = cur.next
                    # 把self._head 指向到 cur.next
                    self.__head = cur.next
                # 如果要删除的元素在中间
                else:
                    pre.next = cur.next
                return
            # 循环里如果没找到要删除的元素
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next
        # 如果要删除的元素是最后一个节点
        # 跳出循环后进行判断
        if cur.elem == item:
            # 判断当前链表是否只有一个节点
            # 如果只有一个
            if self.length() == 1:
                self.__head = None

            else:
                pre.next = self.__head
        # 没有找到要删除的元素
        else:
            return False

    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        #  1.如果循环链表的长度为空,返回False
        if self.is_empty():
            return False
        else:
            cur = self.__head  # 创建指针指向第一个节点
            # 不断循环,判断当前的节点的元素是否是要查找的元素
            # 如果是就返回True,如果不是,继续移动指针
            while cur.next != self.__head:
                # 如果指针所在节点和要查找的元素相同,返回True
                if cur.elem == item:
                    return True
                else:
                    cur = cur.next
            # 如果找的是最后一个元素,那么需要在跳出循环之后再次判断
            # 是否是要查找的元素
            if cur.elem == item:
                return True
            return False


if __name__ == '__main__':
    s = SingleCycleLinkList()

    # 访问类的私有属性,不建议这么用
    # print(s._SingleLinkList__head)

    print(s.search(20))
    print(s.length())
    s.add(500)
    s.travel()
    print(s.remove(100))
    s.travel()
    print('-----------')
    s.append(10)
    s.append(20)
    s.add(100)
    s.travel()  # 100 500 10 20
    print(s.length())
    s.append(30)
    s.add(200)  # 200 100 500 10 20 30
    s.travel()

    s.insert(2, 60)  # 200 100 60 500 10 20 30
    s.travel()
    s.insert(100, 120)
    s.travel()
    print("问题所在地")
    print(s.search(500))
    print(s.search(120))
    print(s.search(300))
    s.remove(10)
    print('=========')
    s.travel()
    s.remove(200)
    s.travel()
    s.remove(120)
    s.travel()

下面是单向链表的操作，可以对比着看，找寻其中的差别，更利于学习

单向链表的操作

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