循環鏈表的實現

循環鏈表和普通單鏈表的差別在於，其尾節點的指針域指向頭節點而不是None；對於循環單鏈表，我們如果把鏈表對象指向鏈表的最後一個節點，將很方便於我們對於尾部的插入，同樣，對於首部的插入和刪除還是O（1）複雜度沒有變。

class LNode:
    def __init__(self, elem, next=None):
        self.elem = elem
        self.next = next # 加個下劃線，爲了區分python中的next關鍵字

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

# 這裏建立一個鏈表對象，其中還存儲了一個表示鏈表長度的nodenum屬性

# 接下來是一個鏈表類的實現（意思是：支持鏈表的一些特定的操作）
class LinkedListUndeflow(ValueError):
    pass

class LList:
    # 建立一個空表
    def __init__(self):
        self.kerear = listObj()
        self.head = None
        # 初始化一個鏈表對象,該鏈表對象存儲有鏈表的節點數和鏈表第一個節點的引用
        # head就是一個鏈表實例的屬性
    # 判斷鏈表是不是空，直接判斷鏈表的表頭是不是空就行了
    def isEmpty(self):
        return self.head is None

    # 接下來就是對元素的添加
    def prepend(self, elem): # 表頭插入
        if not self.head:
            self.head = LNode(elem, self.head)
            self.kerear.rear = self.head
            # 建立一個循環
        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 # 掃描指針
    #     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): # 表頭刪除，要求返回刪除元素
        if not self.head:
            raise LinkedListUndeflow("空表不可刪除")
        e = self.head.elem
        self.head = self.head.next
        self.kerear.nodenum -= 1
        return e

    def poplast(self): # 表尾刪除
        if not self.head:
            raise LinkedListUndeflow("空表不可刪除")
        if not self.head.next:
            e = self.head.elem
            self.head = self.kerear.rear
            self.kerear.nodenum = 0
            return e
        # 如果是有兩個及以上的元素，那麼將倒數第二個元素的next指向None就可以了
        # 所以要緊的是找到倒數第二個元素
        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):
        # 這個遍歷從頭開始遍歷的
        # 是一個空鏈表，一個元素的鏈表，多個元素的鏈表
        p = self.head
        while p:
            print(p.elem, end = '')
            print(',', end = '')
            if p.next == self.head:
                break
            p = p.next
        print("\n")


mlist1 = LList() # 一個空的鏈表對象
print(mlist1.isEmpty())
for i in range(10):
    # 從首部加入是個元素
    mlist1.prepend(i)
print(mlist1.kerear.nodenum, "節點數", 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, "節點數", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看尾部加入是否成功

print(mlist1.popfirst(),"首部刪除返回的", sep = '--')
print(mlist1.kerear.nodenum, "節點數", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看首部刪除是否成功

print(mlist1.poplast(), "尾部刪除節點", sep='--')
print(mlist1.kerear.nodenum, "節點數", sep='--')
mlist1.printall()
# 看看尾部刪除是否成功

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

我們對鏈表對象加入了用於計數的數據域。