最近身边的朋友在研究用python来实现数据结构。遇到一个问题就是双向循环链表的实现，改指向的时候总是发蒙。
我自己尝实现了一个python的双向循环链表。附上代码，希望对大家有帮助。
如果不懂什么是双向循环链表的伙伴，需要补习一下数据结构的基础之后哦~~~
在python当中 用一个类Node 来实现链表的节点，节点数据有三个变量：
prev：前驱指针： 用于指向当前节点前一个节点
next: 后继指针 用于指向当前节点后一个节点
item： 值， 用于存储该节点要存的数值
当前节点的前一个节点我们叫他前驱，后一个节点我们叫他后继。
在链表类当中，我们有一个变量head是链表的头指针
我们拿着链表的头head，就可以对他进行一些列操作：（ 由于是双向循环链表，修改指针特别容易出错，我尽量说的细致，方便大家参考）
判断空： is_empty()
如果头指针head没有指向则链表是空的 否则不是空的
在头部添加元素: add(item)
1 新建一个节点 里面的值是item。
2 放入头部：
2.1 如果链表是空的，node的next和prev都指向自己，然后head再指向node
在尾部添加元素: append(item)
1 创建一个新节点node 里面的值是item
2 放入尾部：
2.1 如果链表空，则执行头部添加add就可以
2.2 链表非空：
2.2.1 node的next指向head
2.2.2 node的prev指向head的prev
2.2.3 head的prev元素的next指向node
2.2.4 head的prev指向改为node
2.2.5 head指向node 更换了头部
指定位置添加元素： insert( pos , item )
1 新建一个节点node 里面的值是item
2 找到合适的位置插进去：
2.1 如果pos <= 0 还小，那就执行头插方法 add()
2.2 如果pos >= 链表长度, 那就执行尾部插入 append()
2.3 如果pos位置在链表的中间：
2.3.1 定义一个临时变量temp 按照传入的pos找到要插入的位置的前一个元素
2.3.2 node的prev设为temp,node的next设为temp的next
2.3.3 temp的next指向的节点的prev改为node
2.3.4 temp的next改为node
得到链表长度： length()
1 我们设置一个临时变量temp初始设为head ， 设置一个计数器count 初始为 0
2 令count自增1 然后temp改指向自己的下一个元素 一直到temp遇到None 为止，temp到了链表的最后一个元素
通过这样的方式，统计出一共有多少个节点返回
遍历链表数据： travelji()
1 设置一个临时变量temp初始化设为head
2 temp 每次输出自己指向元素的值，然后在指向自己的下一个元素，一直temp为None 说明到了列表的尾部
删除链表元素： remove( item )
1 开启temp临时变量 初始化为head ，
2 temp不断指向自己的下一个元素，每次指向一个元素都检查当前值是不是item，如果找到item则删除它返回True，如果没找到就到尾部了就返回False
2.1 删除过程：
2.1.1 temp的前一个元素的next改为temp的后一个元素
2.1.2 temp的后一个元素的prev改为前一个元素
查询是否有元素：search()
设置一个临时变量temp从head开始，不断指向自己下一个，每次都检查一下自己的值如果和item相同返回True结束
如果temp变成None 则到尾部了都没找到 返回False
上代码！
1 #链表的节点
2 class Node(object): 3 def __init__(self , item ): 4 self.item = item #节点数值
5 self.prev = None #用于指向前一个元素
6 self.next = None #用于指向后一个元素
7 #双向循环链表
8 class DoubleCircleLinkList(object): 9 def __init__(self): 10 self.__head = None #初始化的时候头节点设为空、
11 #判断链表是否为空，head为None 的话则链表是空的
12 def is_empty(self): 13 return self.__head is None 14 #头部添加元素的方法
15 def add(self,item): 16 node = Node(item) #新建一个节点node 里面的值是item
17 # 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
18 if self.is_empty(): 19 self.__head = node 20 node.next = node 21 node.prev = node 22 # 否则链表不空
23 else: 24 node.next = self.__head #node的next设为现在的head
25 node.prev = self.__head.prev #node的prev 设为现在head的prev
26 self.__head.prev.next = node #现在head的前一个元素的next设为node
27 self.__head.prev = node #现在head的前驱 改为node
28 self.__head = node #更改头部指针
29 #尾部添加元素方法
30 def append(self , item): 31 #如果当前链表是空的 那就调用头部插入方法
32 if self.is_empty(): 33 self.add(item) 34 #否则链表不为空
35 else : 36 node = Node(item) #新建一个节点node
37 #因为是双向循环链表，所以head的prev其实就是链表的尾部
38 node.next = self.__head #node的下一个设为头
39 node.prev = self.__head.prev #node的前驱设为现在头部的前驱
40 self.__head.prev.next = node #头部前驱的后继设为node
41 self.__head.prev = node #头部自己的前驱改为node
42 #获得链表长度 节点个数
43 def length(self): 44 #如果链表是空的 就返回0
45 if self.is_empty(): 46 return 0 47 #如果不是空的
48 else: 49 cur = self.__head #临时变量cur表示当前位置 初始化设为头head
50 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
51 #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
52 while cur.next is not self.__head: 53 count += 1
54 cur = cur.next 55 #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
56 return count 57 #遍历链表的功能
58 def travel(self): 59 #如果当前自己是空的，那就不遍历
60 if self.is_empty(): 61 return
62 #链表不空
63 else : 64 cur = self.__head #临时变量cur表示当前位置，初始化为链表的头部
65 #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
66 while cur.next is not self.__head: 67 print( cur.item,end=" " ) 68 cur = cur.next 69 #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
70 print( cur.item ) 71
72 #置顶位置插入节点
73 def insert(self, pos , item ): 74 #如果位置<=0 则调用头部插入方法
75 if pos <= 0: 76 self.add(item) 77 #如果位置是最后一个或者更大 就调用尾部插入方法
78 elif pos > self.length() - 1 : 79 self.append(item) 80 #否则插入位置就是链表中间
81 else : 82 index = 0 #设置计数器，用于标记我们后移了多少步
83 cur = self.__head #cur标记当前所在位置
84 #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
85 while index < pos - 1 : 86 index += 1
87 cur = cur.next 88 #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
89 node = Node(item) #新建一个节点
90 node.next = cur.next #node的后继设为cur的后继
91 node.prev = cur #node的前驱设为cur
92 cur.next.prev = node #cur后继的前驱改为node
93 cur.next = node #cur后继改为node
94 #删除节点操作
95 def remove(self,item): 96 #如果链表为空 直接不操作
97 if self.is_empty(): 98 return
99 #链表不为空
100 else: 101 cur = self.__head #临时变量标记位置，从头开始
102 #如果头结点就是 要删除的元素
103 if cur.item == item: 104 #如果只有一个节点 链表就空了 head设为None
105 if self.length() == 1: 106 self.__head = None 107 #如果多个元素
108 else: 109 self.__head = cur.next #头指针指向cur的下一个
110 cur.next.prev= cur.prev #cur后继的前驱改为cur的前驱
111 cur.prev.next = cur.next #cur前驱的后继改为cur的后继
112 #否则 头节点不是要删除的节点 我们要向下遍历
113 else: 114 cur = cur.next #把cur后移一个节点
115 #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，
116 while cur is not self.__head: 117 #找到了元素cur就是要删除的
118 if cur.item == item: 119 cur.prev.next = cur.next #cur的前驱的后继改为cur的后继
120 cur.next.prev = cur.prev #cur的后继的前驱改为cur的前驱
121 cur = cur.next 122 #搜索节点是否存在
123 def search(self , item): 124 #如果链表是空的一定不存在
125 if self.is_empty(): 126 return False 127 #否则链表不空
128 else: 129 cur = self.__head #设置临时cur从头开始
130 # cur不断后移，一直到尾节点为止
131 while cur.next is not self.__head: 132 #如果期间找到了就返回一个True 结束运行
133 if cur.item == item: 134 return True 135 cur = cur.next 136 # 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
137 if cur.item ==item: 138 return True 139 #所有元素都不是 就返回False 没找到
140 return False 141
142
143 if __name__ == "__main__": 144 dlcl = DoubleCircleLinkList() 145 print(dlcl.search(7)) 146 dlcl.travel() 147 dlcl.remove(1) 148 print(dlcl.length()) 149 print(dlcl.is_empty()) 150 dlcl.append(55) 151 print(dlcl.search(55)) 152 dlcl.travel() 153 dlcl.remove(55) 154 dlcl.travel() 155 print(dlcl.length()) 156 dlcl.add(3) 157 print(dlcl.is_empty()) 158 dlcl.travel() 159 dlcl.add(4) 160 dlcl.add(5) 161 dlcl.append(6) 162 dlcl.insert(-10,1) 163 dlcl.travel() 164 print(dlcl.length()) 165 dlcl.remove(6) 166 dlcl.travel() 167
168 print(dlcl.search(7) ) 169 dlcl.append(55) 170 dlcl.travel()各种数据结构主要是思想，不同的人实现方式都不一定一样，同一个人多次实现也不一定一样。所以以上代码仅供参考~
如果有更简洁的方式，欢迎大家批评指正哦~
