题解：AcWing 827 双链表

【题目来源】

AcWing：827. 双链表 - AcWing题库

【题目描述】

实现一个双链表，双链表初始为空，支持 \(5\) 种操作：

1. 在最左侧插入一个数；
2. 在最右侧插入一个数；
3. 将第 \(k\) 个插入的数删除；
4. 在第 \(k\) 个插入的数左侧插入一个数；
5. 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】

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：

1. L x，表示在链表的最左端插入数 \(x\)。
2. R x，表示在链表的最右端插入数 \(x\)。
3. D k，表示将第 \(k\) 个插入的数删除。
4. IL k x，表示在第 \(k\) 个插入的数左侧插入一个数。
5. IR k x，表示在第 \(k\) 个插入的数右侧插入一个数。

【输出】

共一行，将整个链表从左到右输出。

【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

【解题思路】

【算法标签】

《AcWing 827 双链表》 #链表#

【代码详解】

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N = 100010;  // 定义链表最大容量

// 全局变量定义
int m;        // 操作次数
int e[N];     // e[i]存储节点i的值
int l[N];     // l[i]存储节点i的左节点下标
int r[N];     // r[i]存储节点i的右节点下标
int idx;      // 当前可用节点索引

/**
 * 初始化双链表
 * 使用0作为左哨兵节点，1作为右哨兵节点
 */
void init() 
{
    // 初始化哨兵节点
    r[0] = 1;    // 左哨兵的右节点是右哨兵
    l[1] = 0;    // 右哨兵的左节点是左哨兵
    idx = 2;     // 已使用0和1两个哨兵节点
}

/**
 * 在节点k的右侧插入值为x的节点
 * @param k 基准节点下标
 * @param x 要插入的值
 */
void add(int k, int x) 
{
    e[idx] = x;      // 存储节点值
    r[idx] = r[k];   // 新节点的右指针指向k的右节点
    l[idx] = k;      // 新节点的左指针指向k
  
    l[r[k]] = idx;   // k的原右节点的左指针指向新节点
    r[k] = idx;      // k的右指针指向新节点
  
    idx++;           // 分配下一个可用节点
}

/**
 * 删除指定节点
 * @param k 要删除的节点下标
 */
void remove(int k) 
{
    r[l[k]] = r[k];  // 左节点的右指针指向右节点
    l[r[k]] = l[k];  // 右节点的左指针指向左节点
}

int main()
{
    cin >> m;  // 输入操作次数
  
    init();    // 初始化双链表
  
    while (m--) 
    {
        string s;  // 操作类型
        int k, x;  // 操作参数
      
        cin >> s;
      
        if (s == "L") 
        {
            // 在链表最左端插入
            cin >> x;
            add(0, x);  // 在左哨兵右侧插入
        } 
        else if (s == "R") 
        {
            // 在链表最右端插入
            cin >> x;
            add(l[1], x);  // 在右哨兵的左侧节点右侧插入
        } 
        else if (s == "D") 
        {
            // 删除第k个插入的节点
            cin >> k;
            remove(k + 1);  // 调整索引（哨兵节点占用了0和1）
        } 
        else if (s == "IL") 
        {
            // 在第k个插入的节点左侧插入
            cin >> k >> x;
            add(l[k + 1], x);  // 相当于在k节点的前驱节点右侧插入
        } 
        else 
        {
            // 在第k个插入的节点右侧插入
            cin >> k >> x;
            add(k + 1, x);  // 直接插入到k节点右侧
        }
    }
  
    // 遍历输出链表（从左哨兵到右哨兵）
    for (int i = r[0]; i != 1; i = r[i]) 
    {
        cout << e[i] << " ";
    }
    cout << endl;
  
    return 0;
}

【运行结果】

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
8 7 7 3 2 9