双向循环链表中结点的交换

### 双向循环链表中节点交换的实现 在双向循环链表中，节点交换涉及多个指针的操作。为了确保操作正确无误，需要仔细调整各个节点之间的 `prior` 和 `next` 指针关系。 以下是基于已有引用内容和专业知识设计的一个 Python 版本的算法实现： #### 初始化双向循环链表 首先定义一个双向循环链表的数据结构及其初始化方法[^1]： ```python class Node: def __init__(self, data=None): self.data = data self.next = None self.prior = None class DoubleCircularLinkedList: def __init__(self): self.head = None def append(self, data): new_node = Node(data) if not self.head: self.head = new_node new_node.next = new_node new_node.prior = new_node else: last = self.head.prior last.next = new_node new_node.prior = last new_node.next = self.head self.head.prior = new_node ``` #### 节点交换算法 根据提供的 C 风格伪代码以及逻辑分析[^2][^4]，可以将其转换为更易读的 Python 实现版本。以下是一个用于交换两个相邻节点位置的方法： ```python def exchange_nodes(La, p): """ 交换双向循环链表中的两个相邻节点的位置 :param La: 双向循环链表对象 :param p: 当前要被交换的节点 """ if p is None or p == La.head.prior or p == p.next: return # 如果p为空或者已经是头尾节点，则无法进行有效交换 q = p.prior # 获取p的前驱节点 # 修改q的前后连接关系 q.prior.next = p p.prior = q.prior # 修改p的前后连接关系 q.next = p.next p.next.prior = q # 完成p与q之间剩余部分的链接修复 q.prior = p p.next = q # 若p原来是头部节点，则更新头部节点 if La.head == p: La.head = q ``` 此函数实现了将指定节点 `p` 与其前驱节点 `q` 的位置互换的功能，并考虑到了边界条件处理（如当 `p` 是首节点时应同步更改链表头指针的情况）。 #### 测试示例 下面展示了一个简单的测试场景来验证上述功能是否正常工作： ```python if __name__ == "__main__": dll = DoubleCircularLinkedList() # 构建初始链表 {A -> B -> C} dll.append('A') dll.append('B') dll.append('C') current = dll.head while True: print(current.data, end=" ") current = current.next if current == dll.head: break print("\nPerforming node exchange...") target_node = dll.head.next # 假设我们要移动第二个节点'B' exchange_nodes(dll, target_node) current = dll.head while True: print(current.data, end=" ") current = current.next if current == dll.head: break ``` 运行以上程序将会打印出原始列表 `{A B C}` 经过一次内部元素重排后的样子。 ---