Python

Forwarded from Python3

پارت ۵: لیست‌های پیوندی دوپیوندی و حلقوی 🔗🔄

سلام دوستان! 🌟 در پارت پنجم از سری آموزش‌های "آرایه‌ها و لیست‌های پیوندی"، به بررسی دو نوع دیگر از لیست‌های پیوندی، یعنی لیست‌های پیوندی دوپیوندی (Doubly Linked Lists) و لیست‌های پیوندی حلقوی (Circular Linked Lists) می‌پردازیم. این ساختارها در مواقع خاصی می‌توانند بسیار مفید باشند. بیایید شروع کنیم! 🚀

۱. لیست پیوندی دوپیوندی (Doubly Linked List) چیست؟ ↔️

در لیست پیوندی دوپیوندی، هر نود شامل سه بخش است:
1. داده (Data): مقداری که می‌خواهیم ذخیره کنیم.
2. اشاره‌گر به نود قبلی (Prev Pointer): اشاره‌گری که به نود قبلی اشاره می‌کند.
3. اشاره‌گر به نود بعدی (Next Pointer): اشاره‌گری که به نود بعدی اشاره می‌کند.

این ساختار اجازه می‌دهد تا بتوانیم لیست را در هر دو جهت (جلو و عقب) پیمایش کنیم.

مزایا:
- پیمایش در هر دو جهت (پیش‌روی و پس‌روی).
- حذف و درج نودها ساده‌تر است زیرا اشاره‌گر نود قبلی در دسترس است.

معایب:
- استفاده بیشتر از حافظه به دلیل وجود دو اشاره‌گر در هر نود.
- مدیریت پیچیده‌تر اشاره‌گرها در مقایسه با لیست‌های تک‌پیوندی.

پیاده‌سازی ساده لیست پیوندی دوپیوندی در پایتون:

class Node:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.prev = None  # اشاره‌گر به نود قبلی
        self.next = None  # اشاره‌گر به نود بعدی

class DoublyLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def append(self, data):
        new_node = Node(data)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
        else:
            current = self.head
            while current.next:
                current = current.next
            current.next = new_node
            new_node.prev = current

    def display_forward(self):
        current = self.head
        while current:
            print(current.data, end=" -> ")
            current = current.next
        print("None")

    def display_backward(self):
        current = self.head
        while current.next:
            current = current.next
        while current:
            print(current.data, end=" -> ")
            current = current.prev
        print("None")

# مثال استفاده
dll = DoublyLinkedList()
dll.append(10)
dll.append(20)
dll.append(30)
dll.display_forward()  # خروجی: 10 -> 20 -> 30 -> None
dll.display_backward() # خروجی: 30 -> 20 -> 10 -> None

۲. لیست پیوندی حلقوی (Circular Linked List) چیست؟ 🔁

در لیست پیوندی حلقوی، آخرین نود لیست به جای اشاره به None، به نود اول (سر لیست) اشاره می‌کند، بنابراین لیست یک حلقه تشکیل می‌دهد. این ساختار می‌تواند برای مواقعی که نیاز به چرخش در داده‌ها داریم، مفید باشد.

مزایا:
- امکان پیمایش بی‌پایان در لیست.
- مناسب برای برنامه‌هایی که به چرخش دائمی نیاز دارند.

معایب:
- نیاز به مدیریت دقیق حلقه‌ها برای جلوگیری از حلقه‌های بی‌پایان.
- پیچیدگی بیشتر در برخی از عملیات‌ها مثل حذف نودها.

پیاده‌سازی ساده لیست پیوندی حلقوی در پایتون:

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

class CircularLinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def append(self, data):
        new_node = Node(data)
        if not self.head:
            self.head = new_node
            new_node.next = self.head
        else:
            current = self.head
            while current.next != self.head:
                current = current.next
            current.next = new_node
            new_node.next = self.head

    def display(self):
        if not self.head:
            return
        current = self.head
        while True:
            print(current.data, end=" -> ")
            current = current.next
            if current == self.head:
                break
        print(f"Back to {self.head.data}")

# مثال استفاده
cll = CircularLinkedList()
cll.append(10)
cll.append(20)
cll.append(30)
cll.display()  # خروجی: 10 -> 20 -> 30 -> Back to 10

۳. کاربردهای خاص لیست‌های پیوندی دوپیوندی و حلقوی 📊

3 views19:50