python如何创建循环链表

Python创建循环链表的方式包括：定义节点类、创建链接节点的方法、实现循环链表的插入和删除操作。定义一个节点类，该类包含数据属性和指向下一个节点的指针；使用循环来链接节点，使最后一个节点指向第一个节点；实现插入和删除操作以维护链表的循环特性。其中，定义节点类是循环链表的基础，它允许我们存储数据和链接节点。在链表操作中，插入和删除是最常用的操作，我们需要确保这些操作不会破坏链表的循环特性。

一、定义节点类

在创建循环链表之前，首先需要定义一个节点类。节点类通常包含两个属性：一个用于存储数据的属性和一个指向下一个节点的指针。以下是一个简单的节点类定义：

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

这个类定义了一个节点，data属性用于存储节点的值，next属性用于指向下一个节点。创建链表时，我们将使用这些节点来存储和链接数据。

二、创建循环链表类

接下来，我们创建一个循环链表类，该类将包含管理链表的方法，如插入、删除和显示节点。以下是循环链表类的基本结构：

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

head是循环链表中的第一个节点。一个新的循环链表通常从空开始，即head为None。

三、插入节点

在循环链表中插入节点时，需要考虑链表是否为空。如果链表为空，则新节点将成为链表的头节点，并指向自身以形成循环。如果链表不为空，则需要找到最后一个节点，并将其next指针指向新节点，同时新节点的next指针指向头节点。以下是插入节点的方法：

def append(self, data):
    new_node = Node(data)
    if not self.head:
        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

在这个方法中，我们首先创建一个新节点。如果链表为空，我们将新节点设置为头节点，并将其next指针指向自身。如果链表不为空，我们遍历链表找到最后一个节点，并将其next指针指向新节点。最后，更新新节点的next指针以指向头节点。

四、删除节点

删除节点是另一项重要操作。在删除节点时，我们需要确保链表的循环特性不被破坏。如果要删除的节点是唯一的节点，我们将链表设置为空。如果要删除的节点是头节点，我们需要找到最后一个节点，并更新其next指针以跳过头节点。否则，我们只需更新前一个节点的next指针即可。以下是删除节点的方法：

def remove(self, key):
    if self.head is None:
        return
    current = self.head
    prev = None
    while True:
        if current.data == key:
            if prev:
                prev.next = current.next
            else:
                if current.next == self.head:
                    self.head = None
                else:
                    self.head = current.next
                    last = self.head
                    while last.next != current:
                        last = last.next
                    last.next = self.head
            return
        elif current.next == self.head:
            break
        prev = current
        current = current.next

在这个方法中，我们首先检查链表是否为空。如果不为空，我们遍历链表查找要删除的节点。找到节点后，根据其位置更新前一个节点或最后一个节点的next指针。最后，我们处理当前节点是唯一节点的情况，将链表设置为空。

五、显示链表

为了验证链表的内容，我们可以实现一个显示方法，该方法遍历链表并打印每个节点的数据。以下是显示链表的方法：

def display(self):
    nodes = []
    current = self.head
    if self.head is not None:
        while True:
            nodes.append(current.data)
            current = current.next
            if current == self.head:
                break
    print(" -> ".join(map(str, nodes)))