【练习3.3】
通过之调整指针（而不是数据）来交换两个相邻的元素，使用
a.单链表
b.双链表
Answer：
先放测试代码，折叠标题可以看到分别是哪种链表的测试。
实测可满足题意，但单链表和双链表的两段代码是分开实现的，所以需要分开测试。
如果要合在一起的话，需要改一下头文件包含以及命名空间。
单链表测试代码：
1 #include <iostream> 2 #include "linklist.cpp" 3 using namespace std; 4 using namespace linklist; 5 template class List<int>; 6 int main(void) 7 { 8 List<int> number; 9 10 //原始链表 11 cout << "/*additem()*/" << endl; 12 number.additem(2); 13 number.additem(3); 14 number.additem(5); 15 number.additem(7); 16 number.additem(11); 17 number.additem(13); 18 number.additem(17); 19 number.traverse(); 20 cout << " /*end*/ " << endl; 21 22 //测试交换顺序，头节点与中间节点各一 23 cout << "/*swappos()*/" << endl; 24 number.swappos(number.find(11)); 25 number.swappos(number.find(2)); 26 number.traverse(); 27 cout << "/*end*/ " << endl; 28 29 system("pause"); 30 }
双链表测试代码：
1 #include <iostream> 2 #include "double_linklist.cpp" 3 using namespace std; 4 using namespace doublelinklist; 5 template class DList<int>; 6 int main(void) 7 { 8 DList<int> number; 9 10 //测试插入 11 cout << "/*additem()*/" << endl; 12 number.additem(2); 13 number.additem(3); 14 number.additem(5); 15 number.additem(7); 16 number.additem(11); 17 number.additem(13); 18 number.additem(17); 19 number.traverse(); 20 cout << " /*end*/ " << flush; 21 22 //测试交换函数 23 cout << "/*swappos*/" << endl; 24 //测试头节点 25 number.swappos(number.find(2)); 26 number.traverse(); 27 cout << endl; 28 //测试邻接尾节点的中间节点 29 number.swappos(number.find(13)); 30 number.traverse(); 31 cout << endl; 32 //测试中间节点 33 number.swappos(number.find(7)); 34 number.traverse(); 35 cout << endl; 36 //测试尾节点 37 number.swappos(number.find(13)); 38 cout << "/*end*/ " << flush; 39 40 system("pause"); 41 }
通过交换指针交换节点直观上还是比较容易的，但是需要比较细致否则容易做错。
因为注释不太好解释，所以代码上就不放注释了，直接上图比较直观。
首先以单链表为例，pos是头节点的情形可以当做一种特殊情况，处理方法比一般情况要简单。
更一般地，通过迭代找到pos的前驱，在后面的实现代码里记为iter变量，然后几个指针的变化关系如下图。
最后的问号代表该处可能是一个节点，也可能是nullptr，但是对于单链表而言没有影响。
考虑双链表时，同样不考虑pos是头指针的情况（当然在代码里还是要表现的），有三点细微的不一致
①、不需从链表头迭代寻找pos的前驱iter，在没有修改前向指针的情况下，可以把单链表书写中的iter全部写成pos->prev
②、按单链表的方法，修改完后向指针后，需要调整前向指针
③、尾部的问号节点如果为空，则会对rear的位置产生影响；如果不为空，则需调整该问号节点的前向指针
简图如下：
最后是实现代码，将其分别复制进此前对应的例程中，函数的声明请自行补充。
单链表实现代码：
1 //练习3.3新增，交换相邻节点 2 template <typename T> bool List<T>::swappos(Node<T>* pos) 3 { 4 if (pos->next == nullptr) 5 { 6 cout << ("Illegal!") << endl; 7 return false; 8 } 9 if (pos == front) 10 { 11 front = front->next; 12 pos->next = front->next; 13 front->next = pos; 14 } 15 else 16 { 17 Node<T>* iter = front; 18 while (iter->next != pos) 19 iter = iter->next; 20 if (iter == nullptr) 21 { 22 cout << ("Illegal!") << endl; 23 return false; 24 } 25 else 26 { 27 iter->next = pos->next; 28 pos->next = pos->next->next; 29 iter->next->next = pos; 30 } 31 } 32 return true; 33 }
双链表实现代码：
1 //练习3.3新增，通过交换指针交换节点 2 //不检测pos位置是否确实在双链表中（否则速度比单链表更慢，失去意义） 3 template <typename T> bool DList<T>::swappos(Node<T>* pos) 4 { 5 if (pos->next == nullptr) 6 { 7 cout << "Illegal" << endl; 8 return false; 9 } 10 if (pos == front) 11 { 12 front = front->next; 13 front->prev = nullptr; 14 pos->next = front->next; 15 pos->prev = front; 16 front->next = pos; 17 } 18 else 19 { 20 //后向指针调整 21 pos->prev->next = pos->next; 22 pos->next = pos->next->next; 23 pos->prev->next->next = pos; 24 //前向指针调整 25 pos->prev->next->prev = pos->prev; 26 pos->prev = pos->prev->next; 27 28 } 29 //判断尾指针是否为空 30 if (pos->next == nullptr) 31 rear = pos; 32 else 33 pos->next->prev = pos; 34 return true; 35 }