순환 연결 리스트(circular linked list)의 끝에 새로운 노드를 삽입하려면 먼저 'Node' 클래스를 정의해야 합니다. 이 클래스에는 노드에 저장된 데이터(data)와 연결 리스트의 다음 노드를 가리키는 참조(next), 두 가지 속성이 포함됩니다.
순환 연결 리스트에서는 헤드(head)와 꼬리(tail)가 서로 인접해 있으며, 두 노드가 연결되어 하나의 원(circle)을 이룹니다. 일반 연결 리스트와 달리 마지막 노드에 'NULL' 값이 존재하지 않는 것이 가장 큰 특징입니다.
또한 초기화 함수를 포함하는 별도의 클래스를 생성하고, 이곳에서 리스트의 head를 'None'으로 초기화합니다. 이후 사용자는 리스트 끝에 노드를 추가하는 메서드와 노드 값을 출력하는 메서드 등 여러 메서드를 직접 정의하여 사용할 수 있습니다.
아래는 전체 구현 과정에 대한 데모입니다.
예제 코드
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("리스트가 비어 있습니다")
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("노드를 리스트 끝에 추가합니다")
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()출력 결과
노드를 리스트 끝에 추가합니다 21 21 53 21 53 76
동작 원리 설명
- 'Node' 클래스가 생성됩니다.
- 필요한 속성들을 가진 또 다른 클래스('list_creation')가 생성됩니다.
- 'add_at_end'라는 이름의 메서드가 정의되며, 이 메서드는 순환 연결 리스트의 끝, 즉 'tail' 노드 뒤에 데이터를 추가하는 역할을 합니다.
- 'print_it'이라는 이름의 메서드가 정의되어 순환 연결 리스트의 모든 노드 값을 화면에 표시합니다.
- 'list_creation' 클래스의 객체가 생성되고, 이 객체에 대해 데이터를 추가하는 메서드들이 호출됩니다.
- '__init__' 메서드가 정의되어 순환 연결 리스트의 첫 번째 노드(head)와 마지막 노드(tail)를 None으로 초기화합니다.
- 'add_at_end' 메서드가 호출되면 연결 리스트의 tail을 찾아 그 뒤에 새 요소를 추가하고, 새 노드의 next 참조를 head 포인터에 연결하여 순환 구조를 유지합니다.
- 마지막으로 'print_it' 메서드를 사용하여 결과가 콘솔에 출력됩니다.
참고: 시간 복잡도
이 구현은 tail 포인터를 항상 유지하고 있기 때문에, 리스트 끝에 노드를 삽입하는 add_at_end 연산은 요소 개수와 무관하게 O(1)의 시간 복잡도로 수행됩니다. 반면 전체 노드를 출력하는 print_it 연산은 모든 노드를 한 번씩 순회하므로 O(n)의 시간이 소요됩니다.