数据结构进阶：破解循环链表的插入与删除操作

闲谈

2023-11-23 10:59:59

循环链表的结构与特点

循环链表是一种特殊的链表，其最后一个结点的next指向第一个结点，形成一个闭环。这种结构使得循环链表具有以下特点：

循环链表没有头结点和尾结点之分，任何一个结点都可以作为链表的起始点。
循环链表可以方便地进行插入和删除操作，而不需要考虑头结点和尾结点的特殊情况。
循环链表可以方便地进行遍历操作，只需要从任意一个结点开始，沿着next指针一直遍历，直到回到起始结点即可。

循环链表的插入操作

在循环链表中，插入操作可以分为以下两种情况：

如果链表中存在值为x的结点，则将y插入在第一个值为x的结点之前。
如果链表中不存在值为x的结点，则将y插入在链表末尾。

下面是循环链表插入操作的代码实现：

def insert(self, x, y):
    """
    在循环链表中插入一个新的结点y，插入在第一个值为x的结点之前。
    如果链表中不存在值为x的结点，则将y插入在链表末尾。

    Args:
        x: 要插入的结点的值。
        y: 新结点的值。
    """
    new_node = Node(y)

    if self.head is None:
        new_node.next = new_node
        self.head = new_node
        return

    # 找到第一个值为x的结点
    current_node = self.head
    while current_node.next != self.head and current_node.val != x:
        current_node = current_node.next

    # 如果链表中存在值为x的结点
    if current_node.val == x:
        new_node.next = current_node.next
        current_node.next = new_node
    # 如果链表中不存在值为x的结点
    else:
        new_node.next = self.head
        current_node.next = new_node
        self.head = new_node

循环链表的删除操作

在循环链表中，删除操作可以分为以下两种情况：

如果链表中存在值为x的结点，则删除该结点。
如果链表中不存在值为x的结点，则不进行任何操作。

下面是循环链表删除操作的代码实现：

def delete(self, x):
    """
    在循环链表中删除一个值为x的结点。
    如果链表中不存在值为x的结点，则不进行任何操作。

    Args:
        x: 要删除的结点的值。
    """

    # 如果链表为空，则直接返回
    if self.head is None:
        return

    # 找到第一个值为x的结点
    current_node = self.head
    while current_node.next != self.head and current_node.val != x:
        current_node = current_node.next

    # 如果链表中存在值为x的结点
    if current_node.val == x:
        # 如果要删除的结点是头结点
        if current_node == self.head:
            self.head = current_node.next
        # 如果要删除的结点不是头结点
        else:
            previous_node = current_node.prev
            previous_node.next = current_node.next

        del current_node
    # 如果链表中不存在值为x的结点
    else:
        return