Algorithm: 移動盒子

題目意思是說，給出一個數n，表示存在一個整數序列1……n，而後進行四種操做：

操做一：輸入x，y，表示將x移到y的左邊（若x原本就在y的左邊則忽略）；

操做二：輸入x，y，表示將x移到y的右邊（若x原本就在y的右邊則忽略）；

操做三：輸入x，y，表示交換x和y。

操做四：將整個序列倒置。

最後要求的是操做後的整個序列奇數項的和。

數據爲100000，直接模擬確定超時，用STL的鏈表也會超，個人想法是用數組模擬鏈表，left[i]和right[i]數組分別存放i的左值和右值。在整個過程當中，逆序操做最耗時間，因爲題目只須要求奇數項的和，在進行逆序操做時，咱們不必真真進行操做，只須要記錄逆序的次數便可，如果奇數次，則最後求整個序列的偶數項之和，偶數次就是求奇數項之和。還有一點就是，操做四的進行與否會對前兩種操做有一點影響，須要稍做處理。詳細過程見代碼：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <new>

class Boxes{
	private:
		
		//用於構建雙向鏈表. 
		std::unique_ptr<int[]> left;     //當下標爲i的時候i的左側的內容. 
		std::unique_ptr<int[]> right;    //當下標爲i的時候i的右側的內容. 
		
		bool flag; //判斷是否反轉了鏈表.
		unsigned int suffix;
		unsigned int X;
		unsigned int Y;
		
		void link(const int& lh, const int& rh)noexcept;
		
		public:
			
		Boxes(const std::size_t& size);
		
		~Boxes() = default;
		
		void moveBox();
};

Boxes::Boxes(const std::size_t& size)try
      :left(nullptr),
       right(nullptr),
       flag(false)
{
	if(size == 0){
		throw std::bad_alloc();
	}
	
	(this->left).reset(new int[size+1]);
	(this->right).reset(new int[size+1]);
	
	//構建雙向鏈表. 
	for(std::size_t i=1; i<=size; ++i){
		(this->left)[i] = i-1;
		(this->right)[i] = (i+1)%(size+1);
	}
	
	(this->right)[0] = 1;
	(this->left)[0] = size;
	
	/*for(std::size_t i=0; i<=size; ++i){
		std::cout<< "[" << i << "]:" << (this->left)[i] << " ";
		
	}
	
	std::cout<< std::endl;
	for(std::size_t i=0; i<=size; ++i){
		std::cout<< "[" << i << "]:" << (this->right)[i] << " ";
	}*/
	
}catch(const std::bad_alloc& error){
	std::cout<< "fail to allocate" <<std::endl;
}

void Boxes::link(const int& lh, const int& rh)noexcept
{
	(this->left)[rh] = lh;
	(this->right)[lh] = rh;
}

void Boxes::moveBox()
{
	while( std::cin>>(this->suffix) ){
			if((this->suffix) == 4){
		(this->flag) = !(this->flag); //若是等於4那麼反轉. 
		
	}else{
		std::cin>>(this->X);
		std::cin>>(this->Y);
		
		//在未被反轉過的狀況下盒子Y的右側正好是盒子X. 
		if((this->suffix) == 3 && (this->right)[this->Y] == this->X) std::swap(this->X, this->Y); 
		
		//判斷是否在須要被交換的節點不相鄰的狀況下，且已經執行了逆序操做的狀況下 使原來的左邊變右邊. 
		if((this->suffix) != 3 && (this->flag) == true) (this->suffix) = 3 - (this->suffix);
		
		//判斷反轉後是否盒子X正好位於盒子Y的左側. 
		if((this->suffix) == 1 && (this->X) == (this->left)[this->Y]);
		
		//判斷反轉後是否盒子X正好位於盒子Y的右側. 
		if((this->suffix) == 2 && (this->X) == (this->right)[this->Y]);
		
		int lX=(this->left)[this->X];  //得到座標爲X的左側的數據. 
		int rX=(this->right)[this->X]; //得到座標爲X的右側數據. 
		int lY=(this->left)[this->Y];  //得到座標爲Y的左側數據. 
		int rY=(this->right)[this->Y]; //得到座標爲Y的右側數據.
		
		if((this->suffix) == 1){  //將X座標處的數據移到Y座標處數據的左邊. 
			this->link(lX, rX); 
			this->link(lY, (this->X));
			this->link((this->X), (this->Y));
			
		}else if((this->suffix) == 2){ //將X座標處的數據移動到Y的右邊. 
			this->link(lX, rX);
			this->link((this->Y), (this->X));
			this->link((this->X), lY);
			
		}else if((this->suffix) == 3){ //交換座標X處和座標Y處的數據. 
			
			if((this->left)[this->X] == Y){  //X和Y相鄰. 
				this->link(lX, (this->X));
				this->link((this->Y), (this->X));
				this->link((this->X), rY);
				
			}else{
				this->link(lX, (this->Y));
				this->link((this->Y), rX);
				this->link(lY, (this->X));
				this->link((this->X), rY);
			}
		}
	}
	}
}

int main()
{
	Boxes box(3);
	box.moveBox();
	
	return 0;
}