$k$-ti čvor sa početka ili sa kraja

Napisati funkciju koja vraća pokazivač na k-ti čvor liste, pri čemu se čvorovi broje od 1. Ako je k pozitivno, broji se od početka liste, a ako je negativno, od kraja (-1 je poslednji čvor). Ako takvog čvora nema, funkcija vraća nullptr.

DvostrukaLista<int>::Cvor* kti_cvor(const DvostrukaLista<int>& l, int k);

Funkcija sme da prođe najviše $\min(|k|, n - |k| + 1)$ čvorova, gde je $n$ dužina liste: ako je traženi čvor bliži drugom kraju, kreće se sa tog kraja.

Pitanja za razmišljanje: Zašto se nad jednostrukom listom $k$-ti od kraja ne može naći ovako? Koliko čvorova funkcija obilazi kada čvor ne postoji?

Ulaz

U prvom redu učitava se broj n $(0 \le n \le 1000)$, a zatim n celih brojeva, koji se redom dodaju na kraj liste. Zatim se učitava broj upita q $(1 \le q \le 1000)$, a zatim q celih brojeva k $(|k| \le 10^9)$.

Izlaz

Za svaki upit u posebnom redu ispisati podatak iz k-tog čvora, odnosno NULL ako takvog čvora nema.

Primer

Ulaz

5
10 20 30 40 50
4
3 -2 10 0

Izlaz

30
40
NULL
NULL

Postavka

dvostruka_lista.h

#ifndef DVOSTRUKA_LISTA_H
#define DVOSTRUKA_LISTA_H

#include <cassert>
#include <cstddef>

// Dvostruko povezana lista sa sentinel-cvorom iz glave 4.
//
// Sentinel-cvor stoji izmedju poslednjeg i prvog elementa, pa cvorovi
// cine krug. U praznoj listi sentinel pokazuje sam na sebe. Zahvaljujuci
// tome nijedan pokazivac nije nullptr i umetanje i brisanje nemaju
// posebnih slucajeva.
//
// Pored operacija iz knjige, klasa ima i nekoliko koje se iz njih lako
// izvode, kao i iterator (vidi odeljak o iteratorima u glavi i README).
//
// Tip T mora da podrzava kopiranje i podrazumevano konstruisanje (zbog
// polja podatak u sentinel-cvoru). Funkcija pronadji zahteva operator ==.
//
// Invarijanta:
//   Za svaki cvor c, ukljucujuci i sentinel, vazi
//   c->sledeci->prethodni == c i c->prethodni->sledeci == c.
//   Izmedju dva prolaska kroz sentinel nalazi se tacno velicina_ cvorova.

template <typename T>
class DvostrukaLista {
public:
    struct Cvor {
        T podatak;
        Cvor* prethodni;
        Cvor* sledeci;

        Cvor() : podatak(), prethodni(this), sledeci(this) {}
        Cvor(const T& p, Cvor* pre, Cvor* sl)
            : podatak(p), prethodni(pre), sledeci(sl) {}
    };

    class Iterator;

    DvostrukaLista() : sentinel(new Cvor()), velicina_(0) {}

    ~DvostrukaLista()
    {
        isprazni();
        delete sentinel;
    }

    DvostrukaLista(const DvostrukaLista&) = delete;
    DvostrukaLista& operator=(const DvostrukaLista&) = delete;

    bool prazna() const { return sentinel->sledeci == sentinel; }
    std::size_t velicina() const { return velicina_; }

    Cvor* prvi() const { return sentinel->sledeci; }
    Cvor* poslednji() const { return sentinel->prethodni; }
    Cvor* kraj() const { return sentinel; }

    void umetni_ispred(Cvor* c, const T& x);
    void obrisi(Cvor* c);

    void dodaj_na_pocetak(const T& x) { umetni_ispred(prvi(), x); }
    void dodaj_na_kraj(const T& x) { umetni_ispred(kraj(), x); }
    void umetni_iza(Cvor* c, const T& x) { umetni_ispred(c->sledeci, x); }

    void obrisi_sa_pocetka() { obrisi(prvi()); }
    void obrisi_sa_kraja() { obrisi(poslednji()); }
    void isprazni();

    Cvor* pronadji(const T& x) const;

    Iterator begin() const { return Iterator(prvi()); }
    Iterator end() const { return Iterator(kraj()); }

private:
    Cvor* sentinel;
    std::size_t velicina_;
};


// -----------------------------------------------------------------------------
// Iterator
//
// Iterator cuva pokazivac na cvor, ali ga ne otkriva korisniku: dozvoljava
// samo pristup podatku i prelazak na susedni cvor. Zahvaljujuci funkcijama
// begin() i end(), lista moze da se obilazi i petljom
//     for (int x : lista) ...
// Kao i kod std::list, end() je pozicija sentinel-cvora.
// -----------------------------------------------------------------------------

template <typename T>
class DvostrukaLista<T>::Iterator {
public:
    explicit Iterator(Cvor* c) : trenutni(c) {}

    T& operator*() const { return trenutni->podatak; }

    Iterator& operator++()
    {
        trenutni = trenutni->sledeci;
        return *this;
    }

    Iterator& operator--()
    {
        trenutni = trenutni->prethodni;
        return *this;
    }

    bool operator==(const Iterator& drugi) const { return trenutni == drugi.trenutni; }
    bool operator!=(const Iterator& drugi) const { return trenutni != drugi.trenutni; }

private:
    Cvor* trenutni;
};


// -----------------------------------------------------------------------------
// Definicije funkcija clanica
// -----------------------------------------------------------------------------

template <typename T>
void DvostrukaLista<T>::umetni_ispred(Cvor* c, const T& x)
{
    Cvor* novi = new Cvor(x, c->prethodni, c);
    c->prethodni->sledeci = novi;   // jos se koristi stara vrednost c->prethodni
    c->prethodni = novi;
    ++velicina_;
}

template <typename T>
void DvostrukaLista<T>::obrisi(Cvor* c)
{
    assert(c != sentinel);
    c->prethodni->sledeci = c->sledeci;
    c->sledeci->prethodni = c->prethodni;
    delete c;
    --velicina_;
}

template <typename T>
void DvostrukaLista<T>::isprazni()
{
    while (!prazna())
        obrisi(prvi());
}

// Cvor je tip definisan unutar sablona, pa se van klase njegovo ime pise
// kao typename DvostrukaLista<T>::Cvor. Rec typename kaze prevodiocu da je
// to ime tipa.
template <typename T>
typename DvostrukaLista<T>::Cvor* DvostrukaLista<T>::pronadji(const T& x) const
{
    for (Cvor* p = prvi(); p != kraj(); p = p->sledeci)
        if (p->podatak == x)
            return p;
    return nullptr;
}

#endif

main.cpp

#include <iostream>

#include "dvostruka_lista.h"

namespace matf {

    using Cvor = DvostrukaLista<int>::Cvor;

    // Vraca k-ti cvor liste, brojano od 1: za k > 0 od pocetka, za k < 0 od
    // kraja. Ako takvog cvora nema, vraca nullptr.
    Cvor* kti_cvor(const DvostrukaLista<int>& l, int k)
    {
        // Ovde ide vasa implementacija
        return nullptr;
    }

} // namespace matf

int main()
{
    int n;
    std::cin >> n;

    DvostrukaLista<int> l;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x;
        std::cin >> x;
        l.dodaj_na_kraj(x);
    }

    int q;
    std::cin >> q;
    for (int i = 0; i < q; ++i) {
        int k;
        std::cin >> k;
        auto c = matf::kti_cvor(l, k);
        if (c == nullptr)
            std::cout << "NULL" << std::endl;
        else
            std::cout << c->podatak << std::endl;
    }

    return 0;
}