Pythonで循環リンクリストの末尾に新しいノードを挿入するプログラム

循環リンクリストの末尾に新しいノードを挿入する必要がある場合、まず「Node」クラスを作成します。このクラスには、ノードに格納されるデータと、リンクリスト内の次のノードへの参照という2つの属性が定義されています。

循環リンクリストでは、先頭（head）と末尾（tail）が互いに隣接しています。両者が連結されて円を形成しており、最後のノードに「NULL」値は存在しません。

さらに、初期化関数を持つ別のクラスを作成し、ノードのheadを「None」で初期化します。

ユーザー側では、リンクリストの末尾にノードを追加するメソッドや、ノードの値を出力するメソッドなど、複数のメソッドを定義できます。

以下に具体的な実装例を示します。

サンプルコード

class Node:
    def __init__(self,data):
        self.data = data
        self.next = None

class list_creation:
    def __init__(self):
        self.head = Node(None)
        self.tail = Node(None)
        self.head.next = self.tail
        self.tail.next = self.head

    def add_at_end(self,my_data):
        new_node = Node(my_data)
        if self.head.data is None:
            self.head = new_node
            self.tail = new_node
            new_node.next = self.head
        else:
            self.tail.next = new_node
            self.tail = new_node
            self.tail.next = self.head

    def print_it(self):
        curr = self.head;
        if self.head is None:
            print("The list is empty");
            return;
        else:
            print(curr.data)
            while(curr.next != self.head):
                curr = curr.next;
                print(curr.data)
            print("\n");

class circular_linked_list:
    my_cl = list_creation()
    print("Nodes are being added to end of list")
    my_cl.add_at_end(21);
    my_cl.print_it();
    my_cl.add_at_end(53);
    my_cl.print_it();
    my_cl.add_at_end(76);
    my_cl.print_it();

出力結果

Nodes are being added to end of list
21
21
53
21
53
76

解説

• まず「Node」クラスを作成します。
• 続いて、必要な属性を持つ別のクラスを作成します。
• 「add_at_end」というメソッドを定義します。これは、循環リンクリストの末尾、つまり「tail」ノードの後にデータを追加するために使用されます。
• 「print_it」というメソッドも定義し、循環リンクリストの各ノードを表示できるようにします。
• 「list_creation」クラスのオブジェクトを生成し、そのオブジェクトに対してデータ追加用のメソッドを呼び出します。
• 「init」メソッドでは、循環リンクリストの最初と最後のノードがNoneに初期化されます。
• 「add_at_end」メソッドが呼び出されると、リンクリストのtailを取得し、その後に要素を追加します。そして新しく追加したノードのアドレスをheadポインタに参照させることで、リストが円環として維持されます。
• 最後に「print_it」メソッドを使って、結果がコンソールに出力されます。