数据结构与算法python链表

### Python 中链表数据结构与算法实现教程

#### 1. 单向链表基础

单向链表是最简单的线性数据结构之一，由一系列节点组成。每个节点包含两个部分：存储数据的部分和指向下一个节点的指针。

class ListNode:
    def __init__(self, value=0, next=None):
        """初始化节点"""
        self.value = value
        self.next = next


def create_linked_list(elements):
    """创建一个基于给定列表元素的新链表"""
    dummy_head = current_tail = ListNode()
    for element in elements:
        new_node = ListNode(element)
        current_tail.next = new_node
        current_tail = new_node
    return dummy_head.next

#### 2. 循环链表构建

循环链表是一种特殊的单向链表，在这种情况下最后一个节点会链接回第一个节点形成闭环[^1]。

def make_circular(head):
    """将普通链表转换成循环链表"""
    if not head or not head.next:
        raise ValueError("至少需要有两个节点才能构成循环")

    last_node = head
    while last_node.next is not None:
        last_node = last_node.next
    
    # 形成闭环
    last_node.next = head

#### 3. 反转链表功能

对于某些应用场景来说，可能需要对现有链表执行反转操作来调整顺序[^3]。

def reverse_linked_list(head):
    """迭代方法反转整个输入链表并返回新的头结点"""
    prev = None
    curr = head
    while curr is not None:
        temp_next = curr.next
        curr.next = prev
        
        prev = curr
        curr = temp_next
    
    return prev

上述代码展示了如何在Python中定义基本的链表类以及几个重要的辅助函数用于处理不同类型的链表问题。通过这些例子可以帮助初学者更好地理解和掌握链表这一重要而实用的数据结构及其相关算法。