题目描述
实现一个双链表,双链表初始为空,支持 5 种操作:
在最左侧插入一个数;
在最右侧插入一个数;
将第 k 个插入的数删除;
在第 k 个插入的数左侧插入一个数;
在第 k 个插入的数右侧插入一个数
现在要对该链表进行 M 次操作,进行完所有操作后,从左到右输出整个链表。
注意:题目中第 k 个插入的数并不是指当前链表的第 k 个数。
例如操作过程中一共插入了 n 个数,则按照插入的时间顺序,这 n 个数依次为:
第 1 个插入的数,第 2 个插入的数,…第 n 个插入的数。
输入格式
第一行包含整数 M,表示操作次数。
接下来 M 行,每行包含一个操作命令,操作命令可能为以下几种:
L x,表示在链表的最左端插入数 x。
R x,表示在链表的最右端插入数 x。
D k,表示将第 k 个插入的数删除。
IL k x,表示在第 k 个插入的数左侧插入一个数。
IR k x,表示在第 k 个插入的数右侧插入一个数。
输出格式
共一行,将整个链表从左到右输出。
数据范围
1≤M≤100000
所有操作保证合法。
输入样例:
10
R 7
D 1
L 3
IL 2 10
D 3
IL 2 7
L 8
R 9
IL 4 7
IR 2 2
输出样例:
8 7 7 3 2 9
思路图示
参考自双链表的基本操作
头插法:
中间插法:
尾插法:
删除:
算法1(C++数组模拟)
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100010;
int l[N],r[N],idx,e[N];
void init()
{
r[0]=1,l[1]=0;
idx=2;//0,1各有所示
}
void add(int k,int x)
{
e[idx]=x;
r[idx]=r[k];
l[idx]=k;
l[r[k]]=idx;
r[k]=idx;
idx++;
}
void remove(int k)
{
r[l[k]]=r[k];
l[r[k]]=l[k];
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(false);
init();
int m;
cin>>m;
while(m--)
{
int k,x;
string op;
cin>>op;
if(op=="R")
{
cin>>x;
add(l[1],x);//而非add(1,x);
}
else if(op=="L")
{
cin>>x;
add(0,x);
}
else if(op=="D")
{
cin>>k;
remove(k+1);//想一想为什么三处都是k+1而非k
}
else if(op=="IL")
{
cin>>k>>x;
add(l[k+1],x);
}
else
{
cin>>k>>x;
add(k+1,x);
}
}
for(int i=r[0];i!=1;i=r[i])//!:而非i=0 !:i!=1而非i!=-1
cout<<e[i]<<' ';
return 0;
}
三处皆为k+1的原因:
idx从2开始, (k + 2) - 1, (k + 2)是真实的坐标位置, -1是从0(真实的是从2)开始
或:初始化,加了两个节点,所以第k个数的下标为k+2-1
因为第一个插入点的下标是2,第二个是3 ,以此类推,
所以在第 k 个插入的数进行插入或删除操作,需要k+1
算法2(C++五个操作版)
#include <iostream>
using namespace std;
const int N=100010;
int e[N],l[N],r[N],idx=0;
void init()
{
r[0]=1;
l[1]=0;
idx=2;
}
void insertL(int x)
{
e[idx]=x;
l[idx]=0;//新节点->pre=head
r[idx]=r[0];//新节点->next=head->next
r[0]=idx;//head->next=新节点
l[r[idx]]=idx;//新节点->next->pre=新节点
idx++;
}
void insertR(int x)
{
e[idx]=x;
r[idx]=1;//新节点->next=tail
l[idx]=l[1];//新节点->pre=tail->pre
r[l[idx]]=idx;//新节点->pre->next=新节点
l[1]=idx;//tail->pre=新节点
idx++;
}
void deleteK(int k)
{
r[l[k]]=r[k];//k->pre->next=k->next
l[r[k]]=l[k];//k->next->pre=k->pre
}
void insertKL(int k,int x)
{
e[idx]=x;
l[idx]=l[k];//新节点->pre=k->pre
r[idx]=k;//新节点->next=k
r[l[idx]]=idx;//新节点->pre->next=新节点
l[k]=idx;//k->pre=新节点
idx++;
}
void insertKR(int k,int x)
{
e[idx]=x;
r[idx]=r[k];//新节点->next=k->next
l[idx]=k;//新节点->pre=k
l[r[idx]]=idx;//新节点->next->pre=新节点
r[k]=idx;//k->next=新节点
idx++;
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(false);
init();
int m;
cin>>m;
while(m--)
{
string op;
int k,x;
cin>>op;
if(op=="L")
{
cin>>x;
insertL(x);
}
else if(op=="R")
{
cin>>x;
insertR(x);
}
else if (op=="D")
{
cin>>k;
deleteK(k+1);
}
else if (op=="IL")
{
cin>>k>>x;
insertKL(k+1,x);
}
else if(op=="IR")
{
cin>>k>>x;
insertKR(k+1,x);
}
}
for(int i=r[0];i!=1;i=r[i])
cout<<e[i]<<' ';
return 0;
}
算法2(java数组模拟)
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
/**
* Created by Yolanda on 2021/5/13 21:18
*/
public class Main {
private static int N=100010;
private static int idx;
private static int[] e=new int[N];
private static int[] l=new int[N];
private static int[] r=new int[N];
private static void init()
{
r[0]=1;
l[1]=0;
idx=2;
}
private static void insert(int k,int x)//k后插
{
e[idx]=x;
r[idx]=r[k];
l[idx]=k;
l[r[k]]=idx;
r[k]=idx;
idx++;
}
private static void remove(int k)
{
r[l[k]]=r[k];
l[r[k]]=l[k];
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
init();
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
int m=Integer.parseInt(br.readLine());
while(m-->0)
{
int x,k;
String[] a=br.readLine().split(" ");
String op=a[0];
switch (op) { //弃用ifelseif
case "R":
x = Integer.parseInt(a[1]);
insert(l[1], x);//而非insert(1,x);!!!
break;
case "L":
x = Integer.parseInt(a[1]);
insert(0, x);
break;
case "D":
k = Integer.parseInt(a[1]);
remove(k + 1);
break;
case "IL":
k = Integer.parseInt(a[1]);
x = Integer.parseInt(a[2]);
insert(l[k + 1], x);
break;
default:
k = Integer.parseInt(a[1]);
x = Integer.parseInt(a[2]);
insert(k + 1, x);
break;
}
}
for(int i=r[0];i!=1;i=r[i]) //i=r[0]而非0!!!
{
System.out.print(e[i]+" ");
}
}
}
算法3(python3)
N = 100010
e = [0] * N
l = [0] * N
r = [0] * N
#初始化
r[0], l[1], idx = 1, 0, 2
def add(k, x):
global e, l, r, idx
e[idx] = x
r[idx] = r[k]
l[idx] = k
l[r[k]] = idx
r[k] = idx
idx += 1
def remove(k):
r[l[k]] = r[k]
l[r[k]] = l[k]
def main():
global e, l, r, idx
m = int(input())
while m:
a = list(input().split(" "))
op = a[0]
if op == "R":
x = int(a[1])
add(l[1], x)
elif op == "L":
x = int(a[1])
add(0, x)
elif op == "D":
k = int(a[1])
remove(k + 1)
elif op == "IL":
k = int(a[1])
x = int(a[2])
add(l[k + 1], x)
else:
k = int(a[1])
x = int(a[2])
add(k + 1, x)
m -= 1
i = r[0]
while i != 1:
print(e[i], end=" ")
i = r[i]
main()