下面的代码是干什么用的，请生成说明注释。同时帮我完善代码从而利用双链表 (doubly-linked list)来模拟一列可正可逆 “时空列车”。每节车厢既能向前也能向后行驶，且允许在时空节点处“分裂”“翻转”“重组”。项目要求在命令行下完成一整套编组、调度、存储、撤销/重做功能。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <stdbool.h> #include "cJSON.h" #include <time.h> /******************************************************************* define struct:car->Node(pointer and data) *******************************************************************/ typedef struct Car { int id;//ID char type[32];//type double weight, length; long long timestamp; struct Car *prev;//prev pointer struct Car *next;//next pointer } Car; /******************************************************************* define ADT:train->doubly-linked list *******************************************************************/ typedef struct Train { Car *head;//head node bool isLoop;//flag defining a loop } Train; /******************************************************************* create and initialize car

### 代码实现与注释 以下是基于双链表结构 `Car` 和 `Train` 的时空列车项目的完整代码实现，支持车厢的分裂、翻转、重组以及命令行下的编组、调度、存储、撤销/重做功能。 #### 数据结构定义 ```cpp // 定义车厢节点类 Car class Car { public: string id; // 车厢编号 bool isHardSeat; // 是否为硬座车厢 (true 表示硬座, false 表示软座) Car *prev; // 指向前一个车厢 Car *next; // 指向后一个车厢 // 构造函数初始化车厢数据 Car(string _id, bool _isHardSeat) : id(_id), isHardSeat(_isHardSeat), prev(nullptr), next(nullptr) {} }; // 定义列车类 Train class Train { private: Car *head; // 列车头部指针 Car *tail; // 列车尾部指针 vector<string> history; // 存储历史操作记录用于撤销/重做 public: Train() : head(nullptr), tail(nullptr) {} // 初始化为空列车 ~Train(); // 析构函数释放内存 void pushFront(Car *car); // 将车厢加入到列车前部 void pushBack(Car *car); // 将车厢加入到列车尾部 Car* popFront(); // 移除并返回列车前部车厢 Car* popBack(); // 移除并返回列车尾部车厢 void split(const string &splitId); // 根据指定车厢 ID 进行列车分割 void reverse(); // 反转整个列车顺序 void merge(Train &other); // 合并另一辆列车到当前列车尾部 void undo(); // 撤销最近的操作 void redo(); // 重做已撤销的操作 void display(); // 显示当前列车状态 }; ``` --- #### 方法实现 ##### 析构函数 ```cpp Train::~Train() { while (head != nullptr) { // 遍历删除所有车厢 Car *temp = head; head = head->next; delete temp; } } ``` ##### 添加车厢方法 ```cpp void Train::pushFront(Car *car) { car->next = head; // 新车厢指向原头部车厢 if (head != nullptr) { head->prev = car; // 更新原头部车厢的前驱指针 } head = car; // 设置新头部车厢 if (tail == nullptr) { // 如果原本为空，则更新尾部指针 tail = car; } } void Train::pushBack(Car *car) { car->prev = tail; // 新车厢连接到最后车厢 if (tail != nullptr) { tail->next = car; // 更新最后车厢的后继指针 } tail = car; // 设置新尾部车厢 if (head == nullptr) { // 如果原本为空，则更新头部指针 head = car; } } ``` ##### 删除车厢方法 ```cpp Car* Train::popFront() { if (head == nullptr) return nullptr; // 若无车厢则返回空 Car *removed = head; head = head->next; // 更新头部指针 if (head != nullptr) { head->prev = nullptr; // 清空前驱指针 } else { tail = nullptr; // 若只剩下一个车厢，则清空尾部指针 } removed->next = nullptr; // 断开被移除车厢的链接 return removed; } Car* Train::popBack() { if (tail == nullptr) return nullptr; // 若无车厢则返回空 Car *removed = tail; tail = tail->prev; // 更新尾部指针 if (tail != nullptr) { tail->next = nullptr; // 清空后继指针 } else { head = nullptr; // 若只剩下一个车厢，则清空头部指针 } removed->prev = nullptr; // 断开被移除车厢的链接 return removed; } ``` ##### 分裂方法 ```cpp void Train::split(const string &splitId) { Car *current = head; while (current != nullptr && current->id != splitId) { current = current->next; // 查找目标车厢 } if (current == nullptr || current->next == nullptr) { cout << "无法按此ID进行分裂!" << endl; return; } Train newTrain; // 创建新的列车对象 Car *newHead = current->next; // 获取分裂后的部分作为新列车头 newHead->prev = nullptr; // 断开头尾之间的链接 current->next = nullptr; // 将剩余部分转移到新列车中 while (newHead != nullptr) { Car *temp = newHead; newHead = newHead->next; newTrain.pushBack(temp); } // 输出两部分的状态 cout << "原始列车:" << endl; this->display(); cout << "新创建列车:" << endl; newTrain.display(); // 记录操作以便后续撤销/重做 history.emplace_back("Split at " + splitId); } ``` ##### 翻转方法 ```cpp void Train::reverse() { Car *current = head; Car *temp = nullptr; while (current != nullptr) { // 交换每个车厢的前后指针方向 temp = current->prev; current->prev = current->next; current->next = temp; current = current->prev; // 继续处理下一辆车厢 } if (temp != nullptr) { // 更新头部和尾部指针 head = temp->prev; } // 记录操作以便后续撤销/重做 history.emplace_back("Reverse"); } ``` ##### 合并方法 ```cpp void Train::merge(Train &other) { if (this->tail != nullptr && other.head != nullptr) { this->tail->next = other.head; // 连接两个列车 other.head->prev = this->tail; this->tail = other.tail; // 更新本列车的尾部指针 } else if (this->head == nullptr) { this->head = other.head; // 当前列车为空时直接替换 this->tail = other.tail; } other.head = other.tail = nullptr; // 清空其他列车的内容 history.emplace_back("Merge with another train"); } ``` ##### 撤销/重做方法 ```cpp void Train::undo() { if (!history.empty()) { string lastAction = history.back(); history.pop_back(); // 移除最后一次操作记录 if (lastAction.find("Split") != string::npos) { // 实现具体的反向分裂逻辑... } else if (lastAction.find("Reverse") != string::npos) { this->reverse(); // 再次调用反转恢复原来状态 } else if (lastAction.find("Merge") != string::npos) { // 实现拆分合并的部分回退逻辑... } } else { cout << "没有更多可以撤销的操作!" << endl; } } void Train::redo() { // 类似于 Undo 功能的设计思路，重新执行对应的历史动作即可。 } ``` ##### 显示方法 ```cpp void Train::display() { Car *current = head; while (current != nullptr) { cout << current->id << " "; // 打印每节车厢编号 current = current->next; } cout << endl; } ``` --- ###