双向循环链表是在双向链表的基础上发展的，双向链表的最后一个节点指向起始节点，起始节点的上一个节点指向最后一个节点，就得到双向循环链表。
双向循环链表比双向链表具有更多的优势，节点的增加和删除有很多优化的地方，从起点开始不必循环完整个链表就可以增加或删除节点。
首先定义双向链表的基本类和节点的基本类：
class Node:
def __init__(self, item):
self.item = item # 该节点值
self.next = None # 连接一下一个节点
self.prev = None # 上一个节点值
class DoubleCircularLinkedList:
"""双向循环列表类"""
def __init__(self):
self._head = None
下面我们添加基本属性方法的逻辑，注意判断是否为最后一个节点的方式是：最后一个节点的下一个节点是否指向头部指向的节点。
class Node:
def __init__(self, item):
self.item = item # 该节点值
self.next = None # 连接一下一个节点
self.prev = None # 上一个节点值
class DoubleCircularLinkedList:
"""双向循环列表类"""
def __init__(self):
self._head = None
@property
def is_empty(self):
"""
判断链表是否为空
:return:
"""
return not self._head
@property
def length(self):
"""
链表长度
:return:
"""
if self.is_empty:
return 0
else:
cur = self._head.next
n = 1
while cur != self._head:
cur = cur.next
n += 1
return n
@property
def ergodic(self):
"""
遍历链表
:return:
"""
if self.is_empty:
raise ValueError("ERROR NULL")
else:
cur = self._head.next
print(self._head.item)
while cur != self._head:
print(cur.item)
cur = cur.next
链表类的操作有几个核心的地方，第一个是判断是否为最后一个节点，通过链表的相关特性，如单向链表最后一个节点的next属性为None、单向循环链表的最后一个节点的next属性等于头部节点；第二个是使用游标来替代节点指向，这个在操作节点的时候需要有时还需要两个游标，但是对于双向节点而言只需要一个游标，通过当前节点的属性可以找到上下节点。
继续给对象添加方法：头部插入节点、尾部添加节点、任意位置插入节点。
class Node:
def __init__(self, item):
self.item = item # 该节点值
self.next = None # 连接一下一个节点
self.prev = None # 上一个节点值
class DoubleCircularLinkedList:
"""双向循环列表类"""
def __init__(self):
self._head = None
@property
def is_empty(self):
"""
判断链表是否为空
:return:
"""
return not self._head
@property
def length(self):
"""
链表长度
:return:
"""
if self.is_empty:
return 0
else:
cur = self._head.next
n = 1
while cur != self._head:
cur = cur.next
n += 1
return n
@property
def ergodic(self):
"""
遍历链表
:return:
"""
if self.is_empty:
raise ValueError("ERROR NULL")
else:
cur = self._head.next
print(self._head.item)
while cur != self._head:
print(cur.item)
cur = cur.next
def add(self, item):
"""
头部添加节点
:return:
"""
node = Node(item)
if self.is_empty:
node.next = node
node.prev = node
self._head = node
else:
node.next = self._head
node.prev = self._head.prev
self._head.prev.next = node
self._head.prev = node
self._head = node
def append(self, item):
"""
尾部添加节点
:param item:
:return:
"""
if self.is_empty:
self.add(item)
else:
node = Node(item)
cur = self._head.next
while cur.next != self._head:
cur = cur.next
cur.next = node
node.prev = cur
node.next = self._head
self._head.prev = node
def insert(self, index, item):
"""
任意位置插入节点
:param item:
:return:
"""
if index == 0:
self.add(item)
elif index+1 >= self.length:
self.append(item)
else:
cur = self._head.next
n = 1
while cur.next != self._head:
if n == index:
break
cur = cur.next
n += 1
node = Node(item)
node.prev = cur.prev
cur.prev.next = node
node.next = cur
cur.prev = node
接着实现判断节点是否存在以及删除指定节点。
class Node:
def __init__(self, item):
self.item = item # 该节点值
self.next = None # 连接一下一个节点
self.prev = None # 上一个节点值
class DoubleCircularLinkedList:
"""双向循环列表类"""
def __init__(self):
self._head = None
@property
def is_empty(self):
"""
判断链表是否为空
:return:
"""
return not self._head
@property
def length(self):
"""
链表长度
:return:
"""
if self.is_empty:
return 0
else:
cur = self._head.next
n = 1
while cur != self._head:
cur = cur.next
n += 1
return n
@property
def ergodic(self):
"""
遍历链表
:return:
"""
if self.is_empty:
raise ValueError("ERROR NULL")
else:
cur = self._head.next
print(self._head.item)
while cur != self._head:
print(cur.item)
cur = cur.next
def add(self, item):
"""
头部添加节点
:return:
"""
node = Node(item)
if self.is_empty:
node.next = node
node.prev = node
self._head = node
else:
node.next = self._head
node.prev = self._head.prev
self._head.prev.next = node
self._head.prev = node
self._head = node
def append(self, item):
"""
尾部添加节点
:param item:
:return:
"""
if self.is_empty:
self.add(item)
else:
node = Node(item)
cur = self._head.next
while cur.next != self._head:
cur = cur.next
cur.next = node
node.prev = cur
node.next = self._head
self._head.prev = node
def insert(self, index, item):
"""
任意位置插入节点
:param item:
:return:
"""
if index == 0:
self.add(item)
elif index+1 >= self.length:
self.append(item)
else:
cur = self._head.next
n = 1
while cur.next != self._head:
if n == index:
break
cur = cur.next
n += 1
node = Node(item)
node.prev = cur.prev
cur.prev.next = node
node.next = cur
cur.prev = node
def search(self, item):
"""
查找节点是否存在
:return:
"""
if self.is_empty:
return False
else:
cur = self._head.next
if self._head.item == item:
return True
else:
while cur != self._head:
if cur.item == item:
return True
else:
cur = cur.next
return False
def delete(self, item):
"""
删除指定值的节点
:param item:
:return:
"""
if self.is_empty:
raise ValueError("ERROR NULL")
else:
if self._head.item == item:
if self.length == 1:
self._head = Node
else:
self._head.prev.next = self._head.next
self._head.next.prev = self._head.prev
self._head = self._head.next
cur = self._head.next
while cur != self._head:
if cur.item == item:
cur.prev.next = cur.next
cur.next.prev = cur.prev
cur = cur.next
只以基本的思路实现基本的方法，对于双向循环链表而言还有很多可以优化的地方，正向遍历和逆向遍历获得结果的时间是不一样的。
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