Python双向循环链表实现方法分析

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#!python3
#链表的节点
class Node(object):
 def __init__(self , item ):
  self.item = item #节点数值
  self.prev = None #用于指向前一个元素
  self.next = None #用于指向后一个元素
#双向循环链表
class DoubleCircleLinkList(object):
 def __init__(self):
  self.__head = None #初始化的时候头节点设为空、
 #判断链表是否为空，head为None 的话则链表是空的
 def is_empty(self):
  return self.__head is None
 #头部添加元素的方法
 def add(self,item):
  node = Node(item) #新建一个节点node 里面的值是item
  # 如果链表是空的，则node的next和prev都指向自己(因为是双向循环)，head指向node
  if self.is_empty():
   self.__head = node
   node.next = node
   node.prev = node
  # 否则链表不空
  else:
   node.next = self.__head #node的next设为现在的head
   node.prev = self.__head.prev #node的prev 设为现在head的prev
   self.__head.prev.next = node #现在head的前一个元素的next设为node
   self.__head.prev = node #现在head的前驱 改为node
   self.__head = node #更改头部指针
 #尾部添加元素方法
 def append(self , item):
  #如果当前链表是空的 那就调用头部插入方法
  if self.is_empty():
   self.add(item)
  #否则链表不为空
  else :
   node = Node(item) #新建一个节点node
   #因为是双向循环链表，所以head的prev其实就是链表的尾部
   node.next = self.__head #node的下一个设为头
   node.prev = self.__head.prev #node的前驱设为现在头部的前驱
   self.__head.prev.next = node #头部前驱的后继设为node
   self.__head.prev = node #头部自己的前驱改为node
 #获得链表长度 节点个数
 def length(self):
  #如果链表是空的 就返回0
  if self.is_empty():
   return 0
  #如果不是空的
  else:
   cur = self.__head #临时变量cur表示当前位置 初始化设为头head
   count = 1 #设一个计数器count，cur每指向一个节点，count就自增1 目前cur指向头，所以count初始化为1
   #如果cur.next不是head，说明cur目前不是最后一个元素，那么count就1，再让cur后移一位
   while cur.next is not self.__head:
    count += 1
    cur = cur.next
   #跳出循环说明所有元素都被累加了一次 返回count就是一共有多少个元素
   return count
 #遍历链表的功能
 def travel(self):
  #如果当前自己是空的，那就不遍历
  if self.is_empty():
   return
  #链表不空
  else :
   cur = self.__head #临时变量cur表示当前位置，初始化为链表的头部
   #只要cur的后继不是头说明cur不是最后一个节点，我们就输出当前值，并让cur后移一个节点
   while cur.next is not self.__head:
    print( cur.item,end=" " )
    cur = cur.next
   #当cur的后继是head的时候跳出循环了，最后一个节点还没有打印值 在这里打印出来
   print( cur.item )
 #置顶位置插入节点
 def insert(self, pos , item ):
  #如果位置<=0 则调用头部插入方法
  if pos <= 0:
   self.add(item)
  #如果位置是最后一个或者更大 就调用尾部插入方法
  elif pos > self.length() - 1 :
   self.append(item)
  #否则插入位置就是链表中间
  else :
   index = 0 #设置计数器，用于标记我们后移了多少步
   cur = self.__head #cur标记当前所在位置
   #让index每次自增1 ，cur后移，当index=pos-1的时候说明cur在要插入位置的前一个元素，这时候停下
   while index < pos - 1 :
    index += 1
    cur = cur.next
   #跳出循环，cur在要插入位置的前一个元素，将node插入到cur的后面
   node = Node(item) #新建一个节点
   node.next = cur.next #node的后继设为cur的后继
   node.prev = cur #node的前驱设为cur
   cur.next.prev = node #cur后继的前驱改为node
   cur.next = node #cur后继改为node
 #删除节点操作
 def remove(self,item):
  #如果链表为空 直接不操作
  if self.is_empty():
   return
  #链表不为空
  else:
   cur = self.__head #临时变量标记位置，从头开始
   #如果头结点就是 要删除的元素
   if cur.item == item:
    #如果只有一个节点 链表就空了 head设为None
    if self.length() == 1:
     self.__head = None
    #如果多个元素
    else:
     self.__head = cur.next #头指针指向cur的下一个
     cur.next.prev= cur.prev #cur后继的前驱改为cur的前驱
     cur.prev.next = cur.next #cur前驱的后继改为cur的后继
   #否则 头节点不是要删除的节点 我们要向下遍历
   else:
    cur = cur.next #把cur后移一个节点
    #循环让cur后移一直到链表尾元素位置，期间如果找得到就删除节点，找不到就跳出循环，
    while cur is not self.__head:
     #找到了元素cur就是要删除的
     if cur.item == item:
      cur.prev.next = cur.next #cur的前驱的后继改为cur的后继
      cur.next.prev = cur.prev #cur的后继的前驱改为cur的前驱
     cur = cur.next
 #搜索节点是否存在
 def search(self , item):
  #如果链表是空的一定不存在
  if self.is_empty():
   return False
  #否则链表不空
  else:
   cur = self.__head #设置临时cur从头开始
   # cur不断后移，一直到尾节点为止
   while cur.next is not self.__head:
    #如果期间找到了就返回一个True 结束运行
    if cur.item == item:
     return True
    cur = cur.next
   # 从循环跳出来cur就指向了尾元素 看一下为元素是不是要找的 是就返回True
   if cur.item ==item:
    return True
   #所有元素都不是 就返回False 没找到
   return False
if __name__ == "__main__":
 dlcl = DoubleCircleLinkList()
 print(dlcl.search(7))
 dlcl.travel()
 dlcl.remove(1)
 print(dlcl.length())
 print(dlcl.is_empty())
 dlcl.append(55)
 print(dlcl.search(55))
 dlcl.travel()
 dlcl.remove(55)
 dlcl.travel()
 print(dlcl.length())
 dlcl.add(3)
 print(dlcl.is_empty())
 dlcl.travel()
 dlcl.add(4)
 dlcl.add(5)
 dlcl.append(6)
 dlcl.insert(-10,1)
 dlcl.travel()
 print(dlcl.length())
 dlcl.remove(6)
 dlcl.travel()
 print(dlcl.search(7) )
 dlcl.append(55)
 dlcl.travel()