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更新0707.设计链表 新增CPP版本的双链表

Author: youngyangyang04

problems/0707.设计链表.md

@@ -165,6 +165,140 @@ private:
 
 
 ## 其他语言版本
+### C++双链表法:
+
+```CPP
+//采用循环虚拟结点的双链表实现
+class MyLinkedList {
+public:
+    // 定义双向链表节点结构体
+    struct DList {
+        int elem; // 节点存储的元素
+        DList *next; // 指向下一个节点的指针
+        DList *prev; // 指向上一个节点的指针
+        // 构造函数，创建一个值为elem的新节点
+        DList(int elem) : elem(elem), next(nullptr), prev(nullptr) {};
+    };
+
+    // 构造函数，初始化链表
+    MyLinkedList() {
+        sentinelNode = new DList(0); // 创建哨兵节点，不存储有效数据
+        sentinelNode->next = sentinelNode; // 哨兵节点的下一个节点指向自身，形成循环
+        sentinelNode->prev = sentinelNode; // 哨兵节点的上一个节点指向自身，形成循环
+        size = 0; // 初始化链表大小为0
+    }
+
+    // 获取链表中第index个节点的值
+    int get(int index) {
+        if (index > (size - 1) || index < 0) { // 检查索引是否超出范围
+            return -1; // 如果超出范围，返回-1
+        }
+        int num;
+        int mid = size >> 1; // 计算链表中部位置
+        DList *curNode = sentinelNode; // 从哨兵节点开始
+        if (index < mid) { // 如果索引小于中部位置，从前往后遍历
+            for (int i = 0; i < index + 1; i++) {
+                curNode = curNode->next; // 移动到目标节点
+            }
+        } else { // 如果索引大于等于中部位置，从后往前遍历
+            for (int i = 0; i < size - index; i++) {
+                curNode = curNode->prev; // 移动到目标节点
+            }
+        }
+        num = curNode->elem; // 获取目标节点的值
+        return num; // 返回节点的值
+    }
+
+    // 在链表头部添加节点
+    void addAtHead(int val) {
+        DList *newNode = new DList(val); // 创建新节点
+        DList *next = sentinelNode->next; // 获取当前头节点的下一个节点
+        newNode->prev = sentinelNode; // 新节点的上一个节点指向哨兵节点
+        newNode->next = next; // 新节点的下一个节点指向原来的头节点
+        size++; // 链表大小加1
+        sentinelNode->next = newNode; // 哨兵节点的下一个节点指向新节点
+        next->prev = newNode; // 原来的头节点的上一个节点指向新节点
+    }
+
+    // 在链表尾部添加节点
+    void addAtTail(int val) {
+        DList *newNode = new DList(val); // 创建新节点
+        DList *prev = sentinelNode->prev; // 获取当前尾节点的上一个节点
+        newNode->next = sentinelNode; // 新节点的下一个节点指向哨兵节点
+        newNode->prev = prev; // 新节点的上一个节点指向原来的尾节点
+        size++; // 链表大小加1
+        sentinelNode->prev = newNode; // 哨兵节点的上一个节点指向新节点
+        prev->next = newNode; // 原来的尾节点的下一个节点指向新节点
+    }
+
+    // 在链表中的第index个节点之前添加值为val的节点
+    void addAtIndex(int index, int val) {
+        if (index > size) { // 检查索引是否超出范围
+            return; // 如果超出范围，直接返回
+        }
+        if (index <= 0) { // 如果索引为0或负数，在头部添加节点
+            addAtHead(val);
+            return;
+        }
+        int num;
+        int mid = size >> 1; // 计算链表中部位置
+        DList *curNode = sentinelNode; // 从哨兵节点开始
+        if (index < mid) { // 如果索引小于中部位置，从前往后遍历
+            for (int i = 0; i < index; i++) {
+                curNode = curNode->next; // 移动到目标位置的前一个节点
+            }
+            DList *temp = curNode->next; // 获取目标位置的节点
+            DList *newNode = new DList(val); // 创建新节点
+            curNode->next = newNode; // 在目标位置前添加新节点
+            temp->prev = newNode; // 目标位置的节点的前一个节点指向新节点
+            newNode->next = temp; // 新节点的下一个节点指向目标位置的结点
+            newNode->prev = curNode; // 新节点的上一个节点指向当前节点
+        } else { // 如果索引大于等于中部位置，从后往前遍历
+            for (int i = 0; i < size - index; i++) {
+                curNode = curNode->prev; // 移动到目标位置的后一个节点
+            }
+            DList *temp = curNode->prev; // 获取目标位置的节点
+            DList *newNode = new DList(val); // 创建新节点
+            curNode->prev = newNode; // 在目标位置后添加新节点
+            temp->next = newNode; // 目标位置的节点的下一个节点指向新节点
+            newNode->prev = temp; // 新节点的上一个节点指向目标位置的节点
+            newNode->next = curNode; // 新节点的下一个节点指向当前节点
+        }
+        size++; // 链表大小加1
+    }
+
+    // 删除链表中的第index个节点
+    void deleteAtIndex(int index) {
+        if (index > (size - 1) || index < 0) { // 检查索引是否超出范围
+            return; // 如果超出范围，直接返回
+        }
+        int num;
+        int mid = size >> 1; // 计算链表中部位置
+        DList *curNode = sentinelNode; // 从哨兵节点开始
+        if (index < mid) { // 如果索引小于中部位置，从前往后遍历
+            for (int i = 0; i < index; i++) {
+                curNode = curNode->next; // 移动到目标位置的前一个节点
+            }
+            DList *next = curNode->next->next; // 获取目标位置的下一个节点
+            curNode->next = next; // 删除目标位置的节点
+            next->prev = curNode; // 目标位置的下一个节点的前一个节点指向当前节点
+        } else { // 如果索引大于等于中部位置，从后往前遍历
+            for (int i = 0; i < size - index - 1; i++) {
+                curNode = curNode->prev; // 移动到目标位置的后一个节点
+            }
+            DList *prev = curNode->prev->prev; // 获取目标位置的下一个节点
+            curNode->prev = prev; // 删除目标位置的节点
+            prev->next = curNode; // 目标位置的下一个节点的下一个节点指向当前节点
+        }
+        size--; // 链表大小减1
+    }
+
+private:
+    int size; // 链表的大小
+    DList *sentinelNode; // 哨兵节点的指针
+};
+```
+
 ### C:
 
 ```C