單向迴圈連結串列

特點：

• 若連結串列為空，則頭結點的next結點還是指向其本身，即head.next=head；
• 尾節點的next指標指向head結點，即頭尾相連；
• 判斷是否遍歷了完，直接判斷next==head即可；
• 由單鏈表變化的迴圈也成為單向迴圈連結串列；
• 迴圈連結串列的特點是無須增加儲存量，僅對錶的連結方式稍作改變，即可使得表處理更加方便靈活；

#coding=utf-8
__date__ = ' 17:58'
__author__ = 'sixkery'

# 單向迴圈連結串列的節點由資料域和指標域兩部分組成，通俗講就是一個存資料一個存下一個資料的地址，尾結點指向頭結點。
class
 
 Node(object):
    '''節點'''
    def __init__(self,element):
        # 儲存節點的資料
        self.element = element
        # 下一個節點的地址，因為現在還沒有建立表，下一個節點指向還不確定，所以下一個節點的地址暫為空
        self.next = None

class SingleCycleList(object):
    '''實現單向迴圈連結串列，把節點串聯起來'''
    # 這裡實現一個物件的屬性，目的是把節點掛到連結串列的開始位置，後續節點就不會迷路啦
    # 一開始節點預設為空
 

    def __init__(self,node=None):
        self.__head = node
        if node:
            node.next = node

    def is_empty(self):
        '''判斷連結串列是否為空'''
        # 如果連結串列的頭部沒有節點，就為空
        return self.__head == None

    def length(self):
        '''返回連結串列的長度'''
        # 要想知道連結串列的長度，需要遍歷一遍連結串列，然後計數
 

        # 定義一個遊標，指向第一個節點，通過遊標的移動，計算連結串列中元素的個數
        if self.is_empty():
            return 0
        cur = self.__head # 代表遊標跟第一個節點指向的是同一個位置
        count = 1
        while cur.next != self.__head:
            count += 1
            cur = cur.next # 遊標移動
        return count

    def travel(self):
        '''遍歷整個連結串列'''
        if self.is_empty():
            return
        cur = self.__head
        while cur.next != self.__head:
            print(cur.element,end=' ')
            cur = cur.next
        # 退出迴圈，cur 指向尾結點，但尾結點的元素未輸出
        print(cur.element)

    def add(self,item):
        '''在頭部新增元素'''
        # 在頭部新增，把原來的頭部節點斷開
        # 新的節點的地址指向原來節點的第一個位置，然後新的節點的元素設為頭部
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self.__head = node
            node.next = node
        else:
            cur = self.__head
            while cur.next != self.__head:
                cur = cur.next
            # 退出迴圈，cur 指向尾結點
            node.next = self.__head
            self.__head = node
            cur.next = node

    def append(self,item):
        '''連結串列尾部新增元素,尾插法'''
        # 先構造這個節點
        node = Node(item)
        if self.is_empty():
            self.__head = node
            node.next = node
        else:
            cur = self.__head
            # 這裡判斷條件發生變化，請注意
            while cur.next != self.__head:
                cur = cur.next
            node.next = self.__head
            cur.next = node

    def insert(self,pos,item):
        '''指定位置插入元素'''
        # 如果輸入的位置元素小於零，在頭部插入
        if pos <= 0:
            self.add(item)
        # 如果輸入的位置元素大於列表的長度，在尾部插入
        elif pos > (self.length()-1):
            self.append(item)
        else:
            node = Node(item)
            pre = self.__head
            count = 0
            # 要對插入位置的前一個元素進行操作
            while count < (pos - 1):
                pre = pre.next
                count += 1
            # 當迴圈退出後，pre 指向 pos-1 的位置。
            node.next = pre.next
            pre.next = node

    def remove(self,item):
        '''刪除節點'''
        if self.is_empty():
            return
        cur = self.__head
        pre = None
        while cur.next != self.__head:
            if cur.element == item:
                # 先判斷此節點是否是頭結點
                if cur == self.__head:
                    # 頭結點情況
                    # 找尾結點
                    rear  = self.__head
                    while rear.next != self.__head:
                        rear = rear.next
                    self.__head = cur.next
                    rear.next = self.__head
                else:
                    # 中間結點
                    pre.next = cur.next
                return
            else:
                pre = cur
                cur = cur.next
        # 退出迴圈，cur 指向尾結點
        if cur.element == item:
            if cur == self.__head:
                # 連結串列只有一個結點
                self__head = None
            else:
                pre.next = cur.next


    def search(self,item):
        '''查詢節點是否存在'''
        if self.is_empty():
            return False
        cur = self.__head
        while cur.next != self.__head:
            if cur.element == item:
                return True
            else:
                cur = cur.next
        # 退出迴圈，cur 指向尾結點
        if cur.element == item:
            return True
        return False




if __name__ == '__main__':
    li = SingleCycleList()
    print(li.is_empty())
    print(li.length())
    li.append(1)
    print(li.is_empty())
    print(li.length())

    li.append(4)
    li.add(10)
    li.append(5)
    li.append(6)
    li.append(7)
    li.insert(-1,15)
    li.travel()
    li.insert(3,50)
    li.travel()
    li.insert(10,100)
    li.travel()
    li.remove(100)
    li.travel()
    li.remove(15)
    li.travel()