数据结构第一次试验：双向循环链表

前言

为了帮助同学们完成痛苦的实验课程设计，本作者将其作出的实验结果及代码贴至优快云中，供同学们学习参考。如有不足或描述不完善之处，敬请各位指出，欢迎各位的斧正！

一、实验内容

第53页第2题第9小题

已知p指向双向循环链表中的一个结点，其结点结构为data、prior、next三个域，写出算法change（p）交换p所指向的结点及其前驱结点的顺序。

二、实验环境

Dev C++或Visual Studio 2019

三、实验目的

1.掌握用顺序表实现线性表的存储。
2.掌握顺序表的常规操作
3.掌握双向循环链表的建立
4.掌握双向循环链表中两个紧临结点的交换

四、算法设计

void exchange(Node* p)
	{
		Node* q=p->prior;
		q->prior->next=p;
		p->prior=q->prior;
		q->next=p->next;
		q->prior=p;
		p->next->prior=q;
		p->next=q;
	}

其实这个地方用画图更容易理解一些
其中红色指prior，蓝色指next

第一步q->prior->next=p;

第二步p->prior=q->prior;

第三步q->next=p->next;

第四步q->prior=p;

第五步p->next->prior=q;

第六步p->next=q;

至此即可完成双向循环链表中两个临位的交换

五、实验代码

为方便检查，在main函数中建立长度为10的双向循环链表

#include<iostream>
using namespace std;
struct Node
{
	int data;
	Node* next = NULL;
	Node* prior = NULL;
	Node(){}
	Node(int d)
	{
		this->data=d;
	}
};
struct LinkList
{
	Node header;
	int length=0;
	Node* tail=header.next;
	void insert(int a)
	{
		Node* nNode=new Node(a);
		if(tail==NULL)
		{
			tail=nNode;
			nNode->next=NULL;
		}
		else
		{
			tail->next=nNode;
			nNode->prior=tail;
			nNode->next=header.next;
			header.next->prior=nNode;
		}
		header.next=nNode;
		length++;
	}
	void output()   //this function is used for checking the sequence
	{
		Node* p=header.next;
		while (p->next!=header.next)
		{
			cout<<p->data<<"=";
			p=p->next;
		}
		cout<<p->data<<endl;
	}
	void exchange(Node* p)		//this function is used for exchange those two nodes
	{
		Node* q=p->prior;
		q->prior->next=p;
		p->prior=q->prior;
		q->next=p->next;
		q->prior=p;
		p->next->prior=q;
		p->next=q;
	}
};
int main()
{
	LinkList list;
	int n=10; // n means the number of nodes which used for construct the list &&int only
	int a=10; // a means the number of node which exchanges
	/*cin>>n;
	if(n<=1)cout<<"NUMBERS ERROR!";*/ 
	for(int i=1;i<=n;i++)
	list.insert(i);
	Node* p=list.header.next;
	/*cin>>a;
	if(a>n)cout<<"NUMBERS ERROR!"*/
	for(int i=1;i<=11-a;i++)
	p=p->next; 
	list.exchange(p); 
	list.output();
	return 0;
}

六、实验结果截图

为方便检查，在main函数中建立长度为10的双向循环链表
若p指向第四个结点，则输出如下

（双向循环链表，1与10也相连）
若p指向第一个结点，则输出如下

（双向循环链表，2与10也相连）
若p指向最后一个结点（第十个），则输出如下

（双向循环链表，9与10也相连）

七、实验分析（选做）

时间复杂度：O（n）
空间复杂度：O（n）