数据结构python实现 单 双循环链表

这里使用python实现单,双链表。作为简单链表的改进,操作和链表大致相同

单循环链表

"""
@author: LSY123
@file: maina.py
@time: 2020/02/13
@desc: 单项循环链表  单链表的一个变形是单向循环链表,
链表中最后一个节点的next域不再为None,而是指向链表的头节点。
"""

# 操作
# •is_empty() 判断链表是否为空
# •length() 返回链表的长度
# •travel() 遍历
# •add(item) 在头部添加一个节点
# •append(item) 在尾部添加一个节点
# •insert(pos, item) 在指定位置pos添加节点
# •remove(item) 删除一个节点
# •search(item) 查找节点是否存在

class Node(object):
    """节点"""
    def __init__(self, item):
        self.item = item
        self.next = None

class SinCycLinkedlist(object):
    """单项循环链表"""
    def __init__(self):
        self.head = None      #头节点记录数据


    def is_empty(self):
        return self.head == None


    def length(self):
        if self.is_empty():
            return 0
        else:
            cur = self.head
            count = 1
            while cur.next != self.head:
                count += 1
                cur = cur.next
            return count


    def travel(self):
        if self.is_empty() == True:
            print("空列表")
        cur =self.head
        print(cur.item)
        cur = cur.next
        while cur != self.head:
            print(cur.item)
            cur = cur.next

    def add(self,item): #添加头部节点
        node = Node(item)
        if self.is_empty() == True:
            self.head = node
            node.next = node
        else:
            node.next = self.head          #连接头节点
            cur = self.head
            while cur.next != self.head:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            self.head = node


    def append(self,item):  #尾部添加
        node = Node(item)
        if self.is_empty() == True:
            self.head = node
            node.next = node
        else:
            cur = self.head
            while cur.next != self.head:
                cur = cur.next
            cur.next = node
            node.next = self.head


    def insert(self,pos,item):  #指定位置添加
        """小于0最前添加"""
        """超过指定位置最后添加"""
        if self.is_empty() == True and pos <0: #为空或者位置小于0
            self.add(item)
            return
        else:
            node = Node(item)
            cur = self.head
            count = 0
            if pos == 0:                       #当第一个是的
                self.add(item)
            while cur.next != self.head:
                if count == pos-1:
                    node.next = cur.next
                    cur.next = node
                    return
                cur = cur.next
            self.append(item)                   #未出现位置


    def remove(self,item):
        """根据数值进行数据删除"""
        if self.is_empty() == True:
            print("空列表")
            return
        else:
            pre = None
            cur = self.head
            if self.length()==1:   #只有一个元素
                if cur.item == item:
                    self.head = None
                    return
                else:
                    print("未找到待删除元素")
            if cur.item == item:   #顶头元素是的
                while cur.next != self.head:
                    self.head = self.head.next
                    cur.next = self.head
                    return
            while cur.next != self.head:  #正常情况
                if cur.item == item:
                    pre.next = cur.next
                    return
                else:
                    pre = cur
                    cur = cur.next

    def search(self, item):
        """查找节点是否存在"""
        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

if __name__ == "__main__":
    ll = SinCycLinkedlist()
    ll.add(1)
    ll.add(2)
    ll.append(3)
    ll.travel()
    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()



双循环链表

# •is_empty() 链表是否为空 
# •length() 链表长度
# •travel() 遍历链表
# •add(item) 链表头部添加 
# •append(item) 链表尾部添加 
# •insert(pos, item) 指定位置添加 
# •remove(item) 删除节点 
# •search(item) 查找节点是否存在 
class Node(object):
    """双向链表节点"""
    def __init__(self, item):
        self.item = item
        self.next = None
        self.prev = None


class DLinkList(object):
    """双向链表"""
    def __init__(self):
        self._head = None

    def is_empty(self):
        """判断链表是否为空"""
        return self._head == None

    def length(self):
        """返回链表的长度"""
        cur = self._head
        count = 0
        while cur != None:
            count += 1
            cur = cur.next
        return count

    def travel(self):
        """遍历链表"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            print cur.item,
            cur = cur.next
        print ""

    def add(self, item):
        """头部插入元素"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            # 如果是空链表,将_head指向node
            self._head = node
        else:
            # 将node的next指向_head的头节点
            node.next = self._head
            # 将_head的头节点的prev指向node
            self._head.prev = node
            # 将_head 指向node
            self._head = node

    def append(self, item):
        """尾部插入元素"""
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            # 如果是空链表,将_head指向node
            self._head = node
        else:
            # 移动到链表尾部
            cur = self._head
            while cur.next != None:
                cur = cur.next
            # 将尾节点cur的next指向node
            cur.next = node
            # 将node的prev指向cur
            node.prev = cur



    def search(self, item):
        """查找元素是否存在"""
        cur = self._head
        while cur != None:
            if cur.item == item:
                return True
            cur = cur.next
        return False


    def insert(self, pos, item):
        """在指定位置添加节点"""
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        elif pos > (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            node = Node(item)
            cur = self._head
            count = 0
            # 移动到指定位置的前一个位置
            while count < (pos-1):
                count += 1
                cur = cur.next
            # 将node的prev指向cur
            node.prev = cur
            # 将node的next指向cur的下一个节点
            node.next = cur.next
            # 将cur的下一个节点的prev指向node
            cur.next.prev = node
            # 将cur的next指向node
            cur.next = node



    def remove(self, item):
        """删除元素"""
        if self.is_empty():
            return
        else:
            cur = self._head
            if cur.item == item:
                # 如果首节点的元素即是要删除的元素
                if cur.next == None:
                    # 如果链表只有这一个节点
                    self._head = None
                else:
                    # 将第二个节点的prev设置为None
                    cur.next.prev = None
                    # 将_head指向第二个节点
                    self._head = cur.next
                return
            while cur != None:
                if cur.item == item:
                    # 将cur的前一个节点的next指向cur的后一个节点
                    cur.prev.next = cur.next
                    # 将cur的后一个节点的prev指向cur的前一个节点
                    cur.next.prev = cur.prev
                    break
                cur = cur.next


 if __name__ == "__main__":
    ll = DLinkList()
    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(4)
    ll.remove(1)
    print "length:",ll.length()
    ll.travel()





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