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目錄

📊 鏈表三劍客：特性全景對比表

一、循環鏈表節點類

二、循環鏈表的整體設計框架

三、循環列表中的重要方法：

（1）頭插法，在頭結點前面插入新的節點

（2）尾插法實現插入元素:

?（3）刪除頭結點:

（4）刪除第一個指定數據的節點

?（5）檢查鏈表中是否存在指定數據這個就簡單了，直接遍歷，找到了就返回true沒找到就返回false

（6） 更新節點值

（7）實現一個迭代器，方便遍歷鏈表元素

（8）在指定索引插入值?

四、測試

五、總結

循環鏈表核心解析

1. 結構特性

2. 操作邏輯與實現要點

節點插入

節點刪除

3. 復雜度與性能

4. 應用場景

5. 邊界處理與易錯點

6. 對比與選型

7. 設計啟示

---

???

????????前面我們已經會晤了單向鏈表與雙向鏈表，今天我們來會會循環鏈表，其實循環鏈表就是將單向鏈表的尾指針指向了頭結點，那么如何保證不死循環呢，我們一起來看看吧。

????????循環鏈表是一種特殊的鏈表結構，其尾節點的指針不再指向null，而是指向頭節點形成閉環：

• 單向循環鏈表：尾節點.next = 頭節點

• 雙向循環鏈表：尾節點.next = 頭節點，頭節點.prev = 尾節點

? ? ? ? 如果關于循環鏈表還有不了解的讀者可以先去看下這篇文章：

? ? ? ?線性表的說明

三種鏈表的對比：

📊 鏈表三劍客：特性全景對比表

對比維度	單向鏈表	雙向鏈表	循環鏈表
結構示意圖	A → B → C → null	←A ? B ? C→	A → B → C → [HEAD]
指針方向	單方向（Next）	雙方向（Prev/Next）	單/雙方向 + 閉環
頭節點訪問	O(1)	O(1)	O(1)
尾節點訪問	O(n)	O(1)（維護尾指針時）	O(n)（可通過設計優化到O(1)）
插入操作	頭插O(1)，尾插O(n)	頭尾插入均可O(1)	頭尾插入均可O(n)（需維護閉環）
刪除操作	需要前驅節點（平均O(n)）	可直接刪除（O(1)）	類似單向鏈表但需維護閉環
內存開銷	最低（每個節點1指針）	較高（每個節點2指針）	與單向相同，但需額外閉環指針
遍歷方向	單向	雙向	單向/雙向 + 循環
核心優勢	結構簡單，內存高效	快速反向遍歷，刪除高效	天然支持循環操作
經典應用場景	棧、簡單隊列	LRU緩存、瀏覽器歷史記錄	輪詢調度、音樂循環播放
邊界處理復雜度	簡單（只需判斷null）	中等（需處理雙向指針）	較高（閉環維護易出錯）
代碼示例特征	while (current != null)	node.Prev.Next = node.Next	do {...} while (current != head)

一、循環鏈表節點類

    /// <summary>/// 循環鏈表節點類/// </summary>/// <typeparam name="T">節點數據類型</typeparam>public class CircularNode<T>{/// <summary>/// 節點存儲的數據/// </summary>public T Data { get; set; }/// <summary>/// 指向下一個節點的指針/// </summary>public CircularNode<T> Next { get; set; }/// <summary>/// 節點構造函數/// </summary>/// <param name="data">節點初始數據</param>/// <remarks>/// 初始化時將Next指向自身，形成最小閉環/// 當鏈表只有一個節點時，構成自環結構/// </remarks>public CircularNode(T data){Data = data;Next = this; // 關鍵閉環操作}}

二、循環鏈表的整體設計框架

/// <summary>
/// 單向循環鏈表實現類
/// </summary>
/// <typeparam name="T">鏈表元素類型</typeparam>
public class CircularLinkedList<T>
{/// <summary>/// 鏈表頭節點（關鍵指針）/// </summary>private CircularNode<T> head;/// <summary>/// 節點計數器（優化統計效率）/// </summary>private int count;/// <summary>/// 鏈表元素數量（O(1)時間復雜度）/// </summary>public int Count => count;/// <summary>/// 判斷鏈表是否為空/// </summary>public bool IsEmpty => head == null;/// <summary>/// 打印鏈表內容（調試用方法）/// </summary>public void PrintAll(){if (head == null){Console.WriteLine("[Empty List]");return;}var current = head;do{Console.Write($"{current.Data} -> ");current = current.Next;} while (current != head);  // 循環終止條件判斷Console.WriteLine("[HEAD]");  // 閉環標記}
}

三、循環列表中的重要方法：

（1）頭插法，在頭結點前面插入新的節點

假設我們有這樣一個循環鏈表：

那么我們如何利用頭插法進行插入新節點呢：

? ? ? ? ①先創建一個新節點

? ? ? ? ②判斷當前鏈表是否為空，為空則將當前新節點置為頭結點

? ? ? ? ③當前鏈表存在，則，首先找到尾節點，然后將新節點指向原先的頭結點，接著將新節點覆蓋原先頭結點，最后將尾節點指向新的頭結點即可：如下圖所示

? ? ? ? ④計數器++

代碼實現：

/// <summary>
/// 在鏈表頭部插入新節點
/// </summary>
/// <param name="data">插入數據</param>
/// <remarks>
/// 時間復雜度：O(n)（需要遍歷找到尾節點）
/// 特殊情況處理：
/// 1. 空鏈表插入
/// 2. 單節點鏈表插入
/// 3. 多節點鏈表插入
/// </remarks>
public void AddFirst(T data)
{var newNode = new CircularNode<T>(data);if (head == null){// 空鏈表情況處理head = newNode;}else{// 查找當前尾節點（關鍵步驟）var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 新節點指向原頭節點newNode.Next = head;// 更新頭指針head = newNode;// 更新尾節點指向新頭（維持閉環）tail.Next = head;}count++;  // 更新計數器
}

（2）尾插法實現插入元素:

? ? ? ? 思想：

①創建一個新節點

②如果當前鏈表為空，則將當前頭結點設置為新節點，然后指向自己，閉環

③當前節點不為空，首先找到尾節點，接著將尾節點指向新節點，然后將新節點指向頭結點，完畢！

④計數器++

實現代碼：

/// <summary>
/// 在鏈表尾部插入新節點
/// </summary>
/// <param name="data">插入數據</param>
/// <remarks>
/// 時間復雜度：O(n)（需要遍歷到尾部）
/// 優化思路：可以維護尾指針變量將時間復雜度降為O(1)
/// </remarks>
public void AddLast(T data)
{var newNode = new CircularNode<T>(data);if (head == null){// 空鏈表處理head = newNode;head.Next = head;  // 自環處理}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 新節點指向頭節點newNode.Next = head;// 當前尾節點指向新節點tail.Next = newNode;}count++;
}

?（3）刪除頭結點:

①：判斷列表是否有值，沒有刪除就是錯誤手段，應拋出錯誤

②：判斷是否只有一個節點，是的話直接置空

③：多節點時，先找到尾節點，將頭結點更新為頭結點的下一個，將尾節點指向新的頭結點

代碼實現：

④：計數器--

/// <summary>
/// 刪除鏈表頭節點
/// </summary>
/// <exception cref="InvalidOperationException">空鏈表刪除時拋出異常</exception>
/// <remarks>
/// 重點處理：
/// 1. 空鏈表異常
/// 2. 單節點鏈表刪除
/// 3. 多節點鏈表刪除
/// </remarks>
public void RemoveFirst()
{if (head == null)throw new InvalidOperationException("Cannot remove from empty list");if (head.Next == head) // 單節點判斷條件{// 清除頭節點引用head = null;}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 移動頭指針到下一節點head = head.Next;// 更新尾節點指向新頭tail.Next = head;}count--;  // 更新計數器
}

（4）刪除第一個指定數據的節點

①：先判斷是否為空鏈表，為空直接拋出錯誤

②：然后準備兩個臨時節點，一個是current，一個是previous。還有一個標志位：found。

????????current用來記錄當前節點，在鏈表中一直跑跑跑，如果找到了目標值，就直接退出循環；還有就是當current的下一個節點是頭結點時，說明此時已經到了尾節點，如果此刻的值還不等于，說明就是沒找到。

????????previous是為了判斷當前節點是否為頭結點，那怎么判斷是不是頭結點呢，我們首先會將previous置空，current每次往后移動一個節點，然后將previous用current覆蓋，如果在經歷了current遍歷鏈表之后，previous還是空，?說明什么？說明目標值就是頭結點，那么此刻就是刪除頭結點的操作；

? ? ? ? 刪除操作：1）如果刪除的頭結點，要進行判斷是否是單節點，是的話直接置空，不是的話要找到尾節點，然后將重復上面的刪除頭結點操作

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2）刪除的不是頭結點，就直接將previous的下一個指向current的下一個就好，因為你的previous是當前目標節點的前一個，你想刪除當前節點，那么是不是就是將前一個節點的下一個指向當前目標節點的下一個，這樣自己就被刪除了。這里我們還要加一個特殊判斷，就是如果當前節點是歷史頭結點，那么需要更新這個頭結點

代碼如下：

/// <summary>
/// 刪除第一個匹配的節點
/// </summary>
/// <param name="data">要刪除的數據</param>
/// <returns>是否成功刪除</returns>
/// <remarks>
/// 關鍵點：
/// 1. 循環遍歷時的終止條件
/// 2. 頭節點刪除的特殊處理
/// 3. 單節點鏈表的處理
/// </remarks>
public bool Remove(T data)
{if (head == null) return false;CircularNode<T> current = head;CircularNode<T>? previous = null;bool found = false;// 使用do-while確保至少執行一次循環do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, data)){found = true;break;}previous = current;current = current.Next;} while (current != head);if (!found) return false;// 刪除節點邏輯if (previous == null) // 刪除的是頭節點{if (head.Next == head) // 唯一節點情況{head = null;}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 移動頭指針head = head.Next;// 更新尾節點指向新頭tail.Next = head;}}else // 刪除中間或尾部節點{previous.Next = current.Next;// 如果刪除的是原頭節點（current == head）if (current == head) // 防御性檢查{head = previous.Next; // 強制更新頭指針}}count--;return true;
}

?（5）檢查鏈表中是否存在指定數據
這個就簡單了，直接遍歷，找到了就返回true沒找到就返回false

代碼如下：

/// <summary>
/// 檢查鏈表中是否存在指定數據
/// </summary>
/// <param name="data">查找目標數據</param>
/// <returns>存在返回true</returns>
/// <remarks>
/// 使用值相等比較（EqualityComparer.Default）
/// 注意：對于引用類型需要正確實現Equals方法
/// </remarks>
public bool Contains(T data)
{if (head == null) return false;var current = head;do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, data)){return true;}current = current.Next;} while (current != head);  // 完整遍歷一圈return false;
}

（6） 更新節點值

這個在上面查找的基礎上直接修改值就行了：

/// <summary>
/// 修改第一個匹配的節點值
/// </summary>
/// <param name="oldValue">舊值</param>
/// <param name="newValue">新值</param>
/// <returns>修改成功返回true</returns>
/// <remarks>
/// 注意：此方法直接修改節點數據引用
/// 如果節點存儲的是引用類型，需要注意副作用
/// </remarks>
public bool Update(T oldValue, T newValue)
{if (head == null) return false;var current = head;do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, oldValue)){current.Data = newValue;  // 直接修改數據引用return true;}current = current.Next;} while (current != head);return false;
}

（7）實現一個迭代器，方便遍歷鏈表元素

/// <summary>
/// 實現迭代器
/// </summary>
/// <returns></returns>
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{if (head == null) yield break;var current = head;do{yield return current.Data;current = current.Next;} while (current != head);
}

（8）在指定索引插入值?

①：先判斷索引值是否合理，不合理直接拋出錯誤
②：判斷是否在第一個位置插入，是的話，直接調用AddFirst();

③：判斷是否在最后一個位置插入，是的話直接調用AddLast();

④：for循環，找到索引位置的前一個，將當前節點的下一個節點值存起來，然后指向新結點，最后將新節點指向下一個節點

代碼如下：

⑤：計數器++

 /// <summary>/// 在指定索引位置插入節點/// </summary>/// <param name="index">插入位置（0-based）</param>/// <param name="data">插入數據</param>/// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">索引越界時拋出</exception>/// <remarks>/// 索引有效性檢查：/// - index < 0 或 index > count 時拋出異常/// 當index=0時等價于AddFirst/// 當index=count時等價于AddLast/// </remarks>public void InsertAt(int index, T data){if (index < 0 || index > count)throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(index));if (index == 0){AddFirst(data);return;}if (index == count){AddLast(data);return;}var newNode = new CircularNode<T>(data);var current = head;// 移動到插入位置前驅節點for (int i = 0; i < index - 1; i++){current = current.Next;}// 插入新節點newNode.Next = current.Next;current.Next = newNode;count++;}

四、測試

    internal class Program{static void Main(string[] args){// 初始化循環鏈表var playlist = new CircularLinkedList<string>();Console.WriteLine($"新建播放列表，是否為空：{playlist.IsEmpty}");// 添加歌曲（混合使用頭插和尾插）playlist.AddFirst("晴天 - 周杰倫");playlist.AddLast("七里香 - 周杰倫");playlist.AddFirst("夜曲 - 周杰倫");playlist.PrintAll();  // 輸出：夜曲 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]// 插入操作playlist.InsertAt(1, "稻香 - 周杰倫");Console.WriteLine("\n插入新歌曲后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：夜曲 -> 稻香 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]// 刪除操作playlist.RemoveFirst();Console.WriteLine("\n刪除首曲后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]bool removed = playlist.Remove("晴天 - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n刪除晴天結果：{removed}");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香 -> 七里香 -> [HEAD]// 查找測試bool exists = playlist.Contains("七里香 - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n是否包含七里香：{exists}");  // 輸出：True// 更新操作bool updated = playlist.Update("稻香 - 周杰倫", "稻香（Remix版） - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n更新稻香結果：{updated}");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香（Remix版） -> 七里香 -> [HEAD]// 邊界測試：刪除最后一個節點playlist.Remove("七里香 - 周杰倫");Console.WriteLine("\n刪除七里香后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香（Remix版） -> [HEAD]// 異常處理測試try{var emptyList = new CircularLinkedList<int>();emptyList.RemoveFirst();  // 觸發異常}catch (InvalidOperationException ex){Console.WriteLine($"\n異常捕獲：{ex.Message}");}// 使用迭代器遍歷Console.WriteLine("\n當前播放列表循環播放：");foreach (var song in playlist){Console.WriteLine($"正在播放：{song}");}}}

測試結果：

?

五、總結

循環鏈表核心解析

1. 結構特性

循環鏈表是一種首尾相連的鏈式結構，其核心特征為：

• ?閉環設計?：尾節點的指針不再指向空值，而是指向頭節點，形成環形鏈路。
• ?自洽節點?：每個新節點創建時默認指向自身，即使鏈表僅有一個節點也能維持閉合回路。
• ?遍歷特性?：從任意節點出發均可遍歷整個鏈表，沒有傳統鏈表的“終點”概念。

2. 操作邏輯與實現要點

節點插入

• ?頭插法?
  新節點成為鏈表的起點：

  1. 若鏈表為空，新節點自環即為頭節點。
  2. 若鏈表非空，需先找到尾節點（遍歷至?Next?指向頭節點的節點）。
  3. 新節點的?Next?指向原頭節點，尾節點的?Next?更新為新節點，頭指針重置為新節點。
     ?耗時?：O(n)（查找尾節點），維護尾指針可優化至 O(1)。

• ?尾插法?
  新節點成為鏈表的終點：

  1. 若鏈表為空，處理邏輯同頭插法。
  2. 若鏈表非空，遍歷找到尾節點后，使其?Next?指向新節點，新節點的?Next?指向頭節點。
     ?耗時?：O(n)，維護尾指針可優化。

節點刪除

• ?刪除頭節點?

  1. 單節點鏈表：直接置空頭指針。
  2. 多節點鏈表：查找尾節點，將其?Next?指向原頭節點的下一節點，更新頭指針。
     ?關鍵?：確保尾節點與新頭節點的連接，避免閉環斷裂。

• ?刪除指定節點?

  1. 遍歷鏈表匹配目標值，記錄前驅節點。
  2. 若目標為頭節點：按頭節點刪除邏輯處理。
  3. 若為中間節點：前驅節點的?Next?跳過目標節點，直接指向其后繼節點。
     ?注意?：刪除后需校驗頭指針是否失效，防止邏輯錯誤。

3. 復雜度與性能

• ?時間復雜度?

  • 基礎操作（頭插、尾插、刪除）：默認 O(n)，因需查找尾節點或遍歷匹配。
  • 優化策略：維護尾指針變量，可將頭尾操作降至 O(1)。
  • 查詢與修改：O(n)，需遍歷至目標位置。

• ?空間復雜度?
  與單向鏈表一致，每個節點僅需存儲數據和單個指針，無額外內存負擔。

4. 應用場景

• ?循環任務調度?
  如操作系統的輪詢機制，循環鏈表可自然支持任務隊列的循環執行。

• ?多媒體播放控制?
  音樂播放器的“循環播放”模式，通過鏈表閉環實現歌曲無縫銜接。

• ?游戲邏輯設計?
  多玩家回合制游戲中，循環鏈表可管理玩家順序，實現循環回合。

• ?資源池管理?
  數據庫連接池等場景，循環分配資源時可通過鏈表快速定位下一個可用資源。

5. 邊界處理與易錯點

• ?空鏈表操作?
  插入首個節點時需維護自環，刪除操作前必須檢查鏈表是否為空，避免空指針異常。

• ?單節點維護?
  刪除僅有的節點后，需及時置空頭指針，防止遺留無效引用。

• ?循環終止條件?
  遍歷時使用?do-while?結構，確保至少訪問頭節點一次，終止條件為回到起始點。

• ?閉環完整性?
  任何操作后需驗證尾節點的?Next?是否指向頭節點，防止閉環斷裂導致死循環。

6. 對比與選型

• ?VS 單向鏈表?

  • 優勢：天然支持循環訪問，尾節點操作更易優化。
  • 劣勢：刪除非頭節點時仍需遍歷，代碼復雜度稍高。

• ?VS 雙向鏈表?

  • 優勢：內存占用更低，適合單向循環足夠使用的場景。
  • 劣勢：無法快速反向遍歷，中間節點刪除效率較低。

7. 設計啟示

• ?擴展性考量?
  可增加?Tail?指針變量，將尾節點訪問從 O(n) 優化至 O(1)，提升高頻尾插場景性能。

• ?迭代器安全?
  實現自定義迭代器時，需處理鏈表在遍歷過程中被修改的情況，避免并發沖突。

• ?數據一致性?
  節點刪除后應及時更新計數器（count），確保?Count?屬性準確反映實際長度。

????????好的呀。我們終于結束了關于鏈表的知識了！繼續前進！

附本文所有代碼：

namespace 循環鏈表
{/// <summary>/// 循環鏈表節點類/// </summary>/// <typeparam name="T">節點數據類型</typeparam>public class CircularNode<T>{/// <summary>/// 節點存儲的數據/// </summary>public T Data { get; set; }/// <summary>/// 指向下一個節點的指針/// </summary>public CircularNode<T> Next { get; set; }/// <summary>/// 節點構造函數/// </summary>/// <param name="data">節點初始數據</param>/// <remarks>/// 初始化時將Next指向自身，形成最小閉環/// 當鏈表只有一個節點時，構成自環結構/// </remarks>public CircularNode(T data){Data = data;Next = this; // 關鍵閉環操作}}/// <summary>/// 單向循環鏈表實現類/// </summary>/// <typeparam name="T">鏈表元素類型</typeparam>public class CircularLinkedList<T>{/// <summary>/// 鏈表頭節點（關鍵指針）/// </summary>private CircularNode<T>? head;/// <summary>/// 節點計數器（優化統計效率）/// </summary>private int count;/// <summary>/// 鏈表元素數量（O(1)時間復雜度）/// </summary>public int Count => count;/// <summary>/// 判斷鏈表是否為空/// </summary>public bool IsEmpty => head == null;/// <summary>/// 打印鏈表內容（調試用方法）/// </summary>public void PrintAll(){if (head == null){Console.WriteLine("[Empty List]");return;}var current = head;do{Console.Write($"{current.Data} -> ");current = current.Next;} while (current != head);  // 循環終止條件判斷Console.WriteLine("[HEAD]");  // 閉環標記}/// <summary>/// 在鏈表頭部插入新節點/// </summary>/// <param name="data">插入數據</param>/// <remarks>/// 時間復雜度：O(n)（需要遍歷找到尾節點）/// 特殊情況處理：/// 1. 空鏈表插入/// 2. 單節點鏈表插入/// 3. 多節點鏈表插入/// </remarks>public void AddFirst(T data){var newNode = new CircularNode<T>(data);if (head == null){// 空鏈表情況處理head = newNode;}else{// 查找當前尾節點（關鍵步驟）var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 新節點指向原頭節點newNode.Next = head;// 更新頭指針head = newNode;// 更新尾節點指向新頭（維持閉環）tail.Next = head;}count++;  // 更新計數器}/// <summary>/// 在鏈表尾部插入新節點/// </summary>/// <param name="data">插入數據</param>/// <remarks>/// 時間復雜度：O(n)（需要遍歷到尾部）/// 優化思路：可以維護尾指針變量將時間復雜度降為O(1)/// </remarks>public void AddLast(T data){var newNode = new CircularNode<T>(data);if (head == null){// 空鏈表處理head = newNode;head.Next = head;  // 自環處理}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 新節點指向頭節點newNode.Next = head;// 當前尾節點指向新節點tail.Next = newNode;}count++;}/// <summary>/// 刪除鏈表頭節點/// </summary>/// <exception cref="InvalidOperationException">空鏈表刪除時拋出異常</exception>/// <remarks>/// 重點處理：/// 1. 空鏈表異常/// 2. 單節點鏈表刪除/// 3. 多節點鏈表刪除/// </remarks>public void RemoveFirst(){if (head == null)throw new InvalidOperationException("Cannot remove from empty list");if (head.Next == head) // 單節點判斷條件{// 清除頭節點引用head = null;}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 移動頭指針到下一節點head = head.Next;// 更新尾節點指向新頭tail.Next = head;}count--;  // 更新計數器}/// <summary>/// 刪除第一個匹配的節點/// </summary>/// <param name="data">要刪除的數據</param>/// <returns>是否成功刪除</returns>/// <remarks>/// 關鍵點：/// 1. 循環遍歷時的終止條件/// 2. 頭節點刪除的特殊處理/// 3. 單節點鏈表的處理/// </remarks>public bool Remove(T data){if (head == null) return false;CircularNode<T> current = head;CircularNode<T>? previous = null;bool found = false;// 使用do-while確保至少執行一次循環do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, data)){found = true;break;}previous = current;current = current.Next;} while (current != head);if (!found) return false;// 刪除節點邏輯if (previous == null) // 刪除的是頭節點{if (head.Next == head) // 唯一節點情況{head = null;}else{// 查找當前尾節點var tail = head;while (tail.Next != head){tail = tail.Next;}// 移動頭指針head = head.Next;// 更新尾節點指向新頭tail.Next = head;}}else // 刪除中間或尾部節點{previous.Next = current.Next;// 如果刪除的是原頭節點（current == head）if (current == head){head = previous.Next;  // 更新頭指針}}count--;return true;}/// <summary>/// 檢查鏈表中是否存在指定數據/// </summary>/// <param name="data">查找目標數據</param>/// <returns>存在返回true</returns>/// <remarks>/// 使用值相等比較（EqualityComparer.Default）/// 注意：對于引用類型需要正確實現Equals方法/// </remarks>public bool Contains(T data){if (head == null) return false;var current = head;do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, data)){return true;}current = current.Next;} while (current != head);  // 完整遍歷一圈return false;}/// <summary>/// 修改第一個匹配的節點值/// </summary>/// <param name="oldValue">舊值</param>/// <param name="newValue">新值</param>/// <returns>修改成功返回true</returns>/// <remarks>/// 注意：此方法直接修改節點數據引用/// 如果節點存儲的是引用類型，需要注意副作用/// </remarks>public bool Update(T oldValue, T newValue){if (head == null) return false;var current = head;do{if (EqualityComparer<T>.Default.Equals(current.Data, oldValue)){current.Data = newValue;  // 直接修改數據引用return true;}current = current.Next;} while (current != head);return false;}/// <summary>/// 在指定索引位置插入節點/// </summary>/// <param name="index">插入位置（0-based）</param>/// <param name="data">插入數據</param>/// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">索引越界時拋出</exception>/// <remarks>/// 索引有效性檢查：/// - index < 0 或 index > count 時拋出異常/// 當index=0時等價于AddFirst/// 當index=count時等價于AddLast/// </remarks>public void InsertAt(int index, T data){if (index < 0 || index > count)throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(index));if (index == 0){AddFirst(data);return;}if (index == count){AddLast(data);return;}var newNode = new CircularNode<T>(data);var current = head;// 移動到插入位置前驅節點for (int i = 0; i < index - 1; i++){current = current.Next;}// 插入新節點newNode.Next = current.Next;current.Next = newNode;count++;}/// <summary>/// 實現迭代器/// </summary>/// <returns></returns>public IEnumerator<T> GetEnumerator(){if (head == null) yield break;var current = head;do{yield return current.Data;current = current.Next;} while (current != head);}}internal class Program{static void Main(string[] args){// 初始化循環鏈表var playlist = new CircularLinkedList<string>();Console.WriteLine($"新建播放列表，是否為空：{playlist.IsEmpty}");// 添加歌曲（混合使用頭插和尾插）playlist.AddFirst("晴天 - 周杰倫");playlist.AddLast("七里香 - 周杰倫");playlist.AddFirst("夜曲 - 周杰倫");playlist.PrintAll();  // 輸出：夜曲 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]// 插入操作playlist.InsertAt(1, "稻香 - 周杰倫");Console.WriteLine("\n插入新歌曲后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：夜曲 -> 稻香 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]// 刪除操作playlist.RemoveFirst();Console.WriteLine("\n刪除首曲后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香 -> 晴天 -> 七里香 -> [HEAD]bool removed = playlist.Remove("晴天 - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n刪除晴天結果：{removed}");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香 -> 七里香 -> [HEAD]// 查找測試bool exists = playlist.Contains("七里香 - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n是否包含七里香：{exists}");  // 輸出：True// 更新操作bool updated = playlist.Update("稻香 - 周杰倫", "稻香（Remix版） - 周杰倫");Console.WriteLine($"\n更新稻香結果：{updated}");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香（Remix版） -> 七里香 -> [HEAD]// 邊界測試：刪除最后一個節點playlist.Remove("七里香 - 周杰倫");Console.WriteLine("\n刪除七里香后：");playlist.PrintAll();  // 輸出：稻香（Remix版） -> [HEAD]// 異常處理測試try{var emptyList = new CircularLinkedList<int>();emptyList.RemoveFirst();  // 觸發異常}catch (InvalidOperationException ex){Console.WriteLine($"\n異常捕獲：{ex.Message}");}// 使用迭代器遍歷Console.WriteLine("\n當前播放列表循環播放：");foreach (var song in playlist){Console.WriteLine($"正在播放：{song}");}}}
}