Python 单向循环链表实例详解

单向循环链表是一种常用的链表结构，它和单向链表的最大区别在于其尾节点指向头节点。这种循环的结构使得我们可以轻松地在链表中进行循环操作。下面我们来详细讲解如何使用 Python 实现单向循环链表。

实现思路

1. 实现节点类：首先我们需要定义一个节点类，用来储存我们链表中的每个节点，并且需要定义一些方法来访问和更新节点的值、指针等信息。

2. 实现链表类：我们还需要定义一个链表类，用来连接所有的节点。链表类中应该定义一些实用的方法，比如链表的增加、查找、删除等等。

节点类的代码实现

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

我们定义了一个叫做 Node 的类，它包含两个属性，一个是 value 用于存储节点的值，另一个是 next，用于连接下一个节点。

链表类的代码实现

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

    def append(self, value):
        new_node = Node(value)
        if not self.head:
            self.head = new_node
            self.head.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 print_list(self):
        current = self.head
        while current:
            print(current.value)
            current = current.next
            if current == self.head:
                break

    def remove(self, value):
        if self.head.value == value:
            current = self.head
            while current.next != self.head:
                current = current.next
            current.next = self.head.next
            self.head = self.head.next
        else:
            current = self.head
            prev = None
            while current.next != self.head:
                prev = current
                current = current.next
                if current.value == value:
                    prev.next = current.next
                    current = current.next

我们定义了一个叫做 CircularLinkedList 的类，这个类包含一个属性 head，它是链表的头节点。我们还定义了三个方法，分别是 append()、print_list() 和 remove()。

• append() 方法：用于添加新的节点到链表中

  1. 如果链表为空，直接将新节点作为头结点，将其下一个节点指向自己。
  2. 如果链表不为空，找到尾节点，将尾节点的下一个节点指向新节点，然后将新节点的下一个节点指向头结点。

• print_list() 方法：用于打印链表的所有节点的值，由于是循环链表，需要判断当前节点是否已经回到头节点，否则会因为死循环而无法退出。

• remove() 方法：用于删除链表中的某一个节点，有两种情况，一种是要删除的节点是头节点，另一种是要删除的节点不是头节点。

  1. 如果要删除的节点是头节点，首先需要找到尾节点，然后将尾节点的下一个节点指向头节点的下一个节点，然后将头节点指向头节点的下一个节点。
  2. 如果要删除的节点不是头节点，先从头节点开始遍历，同时记录当前节点和前一个节点，一旦找到待删除节点，就将前一个节点的下一个节点指向待删除节点的下一个节点即可。

使用示例

示例1：创建链表并打印

# 创建空链表
my_list = CircularLinkedList()
# 添加数据
my_list.append(1)
my_list.append(2)
my_list.append(3)
my_list.append(4)
my_list.append(5)
# 打印链表
my_list.print_list()

输出结果：

1
2
3
4
5

示例2：删除数据并打印

# 删除数据
my_list.remove(2)
# 打印链表
my_list.print_list()

输出结果：

1
3
4
5

总结

以上就是用 Python 实现单向循环链表的完整攻略。实现起来比较简单，同时也展现了 Python 面向对象编程和链表操作的应用。