Python实现的单向循环链表功能示例

接下来我将为大家详细讲解Python实现的单向循环链表的功能示例。

单向循环链表的基本概念

单向循环链表是指链表中每个节点都保存了下一个节点的地址信息，最后一个节点的地址信息指向第一个节点，形成了一个循环链表。在单向循环链表中，可以从任何一个节点开始遍历整个链表。

实现单向循环链表的关键操作

单向循环链表主要包括增加节点、删除节点、遍历节点、搜索节点等操作。以下是实现单向循环链表的关键操作步骤：

1. 增加节点：需要创建一个节点类（如Node），并实例化节点对象（如insert_node），将新节点插入到链表中。
2. 删除节点：找到要删除的节点，并将节点的前一个节点指向节点的下一个节点，从而删除该节点。
3. 遍历节点：从链表的第一个节点开始，依次遍历链表中的每一个节点，直到遍历整个链表。
4. 搜索节点：从链表的第一个节点开始，依次遍历链表中的每一个节点，如果找到了指定节点，则返回该节点；否则返回None。

示例说明一：显示链表中的所有节点

代码：

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class CircularLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def add_node(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
            new_node.next = self.head
        else:
            current = self.head
            while current.next != self.head:
                current = current.next
            current.next = new_node
            new_node.next = self.head

    def display(self):
        current = self.head
        if self.head is None:
            print("List is empty")
        else:
            while True:
                print(current.data, end=" ")
                current = current.next
                if current == self.head:
                    break

# 创建一个单向循环链表
cll = CircularLinkedList()

# 在链表中增加节点
cll.add_node(1)
cll.add_node(2)
cll.add_node(3)
cll.add_node(4)
cll.add_node(5)

# 输出链表中的所有节点
cll.display()

解释：

上述代码实现了单向循环链表的基本操作，包括增加节点和显示链表中的所有节点。我们首先创建一个空链表，然后使用add_node方法添加节点，最后使用display方法输出链表中的所有节点。运行上述代码，可以得到以下输出：

1 2 3 4 5

说明：

链表中的所有节点成功地被显示出来了。

示例说明二：删除链表中的指定节点

代码：

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.next = None

class CircularLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def add_node(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
            new_node.next = self.head
        else:
            current = self.head
            while current.next != self.head:
                current = current.next
            current.next = new_node
            new_node.next = self.head

    def remove_node(self, key):
        current = self.head
        if current is not None:
            if current.data == key:
                while current.next != self.head:
                    current = current.next
                current.next = self.head.next
                self.head = self.head.next
            else:
                prev = self.head
                while prev.next != self.head:
                    current = prev.next
                    if current.data == key:
                        prev.next = current.next
                        current = None
                        return
                    prev = prev.next
                if prev.next.data == key:
                    prev.next = self.head

    def display(self):
        current = self.head
        if self.head is None:
            print("List is empty")
        else:
            while True:
                print(current.data, end=" ")
                current = current.next
                if current == self.head:
                    break

# 创建一个单向循环链表
cll = CircularLinkedList()

# 在链表中增加节点
cll.add_node(1)
cll.add_node(2)
cll.add_node(3)
cll.add_node(4)
cll.add_node(5)

# 删除链表中的指定节点
cll.remove_node(3)

# 输出链表中的所有节点
cll.display()

解释：

上述代码实现了单向循环链表的基本操作，包括增加节点和删除链表中的指定节点。我们首先创建一个链表，然后使用add_node方法添加节点，接着使用remove_node方法删除链表中的指定节点，最后使用display方法输出链表中的所有节点。运行上述代码，可以得到以下输出：

1 2 4 5

说明：

节点3已经被删除，链表中的其他节点顺利连接。