基本情報対策：小学生にもわかる？Classを使った単方向リストの作成。 #Python3

単方向リストは以前結構学んで、大分自信がついてきたので色々といてみたのですが、

サンプル問題のこちらの問題の動きがいまいちわからず、動きをしっかり追ってみました。

python での記述です。

問題：問題なので、こちらのコードは実行できません。

太文字が問題です。

class ListElement:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.next = None

# 大域変数の初期化
ListHead = None
curr = None
#current現在地
prev = None
#previosひとつ前

def append(qval):
    global ListHead  # 大域変数を参照するためのキーワード

    curr = List(qval)  # 新しいリストの要素を作成

    if  **<問題A:ListHeadが未定義　or 未定義でない>** :  
        ListHead = curr
    else:
        prev = ListHead
        while prev.next is not None:
            prev = prev.next
        prev.next = **<問題B：ここに何が入るかな？>**

回答：

問題A:未定義

問題B：curr

なんとなく解けるのではないでしょうか。

ただコードをの動きがいまいちわかりませんね。

疑問：

if ListHead is None:は実行されるのか？

2.while prev.next is not None:はループに入るのか？

3.while prev.next is not None:は何回実行されるのか？

4.curr,prev,prev.nextの動き

そのため実際にコードを修正し、実行できるようにしてみました。

A,B,Cの順番でリストに入れます。

実行用コード：

class ListElement:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.next = None

# 大域変数の初期化
ListHead = None
curr = None
prev = None

def append(qval):
    global ListHead, curr, prev  # 大域変数を参照するためのキーワード

    curr = ListElement(qval)  # 新しいリストの要素を作成

    if ListHead is None:  # リストが空の場合
        ListHead = curr#ここで初めてリストの参照ができる。
    else:
        prev = ListHead
        while prev.next is not None:
            prev = prev.next
        prev.next = curr

# A, B, Cをリストに追加
append("A")
append("B")
append("C")

# 確認のためにリストの内容を表示
def print_list():
    global ListHead
    temp = ListHead
    while temp:
        print(temp.val)
        temp = temp.next

print_list()

実行できたのではないでしょうか。

動きを考えてみよう！

Aの参照を1とするまた、B:2，C:3とする！

1. if ListHead is None:は実行されるのか？

1**.Aを追加するとき**

初めて**append関数が呼び出されると、currは新しいList**オブジェクト（A）の参照（1）を保持します。
**ListHeadはまだNoneなので、ListHeadにcurr**の参照（1）が設定されます。
if ListHead is None:ここで実行される
**prev**はまだ使用されていません。

状態：

ListHead = 1（Aの参照）
curr = 1（Aの参照）
prev = 未使用

while prev.next is not None:のループには入るのか？

2.Bを追加するとき

**append関数が再度呼び出され、currは新しいList**オブジェクト（B）の参照（2）を保持します。
**ListHead**はAの参照（1）なので、elseブロックに進みます。
**prevにListHead**の参照（1、Aの参照）が設定されます。
prev.nextはNone（Aの次の要素はまだない）なので、whileループは実行されず、直接**prev.nextにcurr**（Bの参照、2）が設定されます。
while prev.next is not None:には今回はループに入らない。

状態：

ListHead = 1（Aの参照）
curr = 2（Bの参照）
prev = 1（Aの参照）
prev.next = 2（Bの参照）

3.Cを追加するとき

**append関数が再度呼び出され、currは新しいList**オブジェクト（C）の参照（3）を保持します。
**ListHead**はAの参照（1）なので、elseブロックに進みます。
**prevにListHead**の参照（1、Aの参照）が設定されます。
**prev.next**はBの参照（2）なので、whileループに入ります。
prevはBの参照（2）に更新され、そのprev.next（Bの次の要素）は**Noneです。ループは終了し、prev.nextにcurr**（Cの参照、3）が設定されます。

状態：

ListHead = 1（Aの参照）
curr = 3（Cの参照）
prev = 2（Bの参照）
prev.next = 3（Cの参照）

最終的に、**ListHeadがAを指し、AのnextがBを指し、Bのnext**がCを指す形の単方向リンクドリストが完成します。

結果：

何か問題によって考え方が結構違うので、問題解きまくるしかないなあ。

prev.next.nextを最後に使う、どこに使うかわからないコードよりはだいぶましな問題だとは思う。