FileName.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string> 
#include <vector>
struct ListNode { // ListNode модифицировать нельзя
    ListNode* prev = nullptr; // указатель на предыдущий элемент или nullptr
    ListNode* next = nullptr; // указатель на следующий элемент 
    ListNode* rand = nullptr; // указатель на произвольный элемент данного списка, либо `nullptr` 
    std::string data; // произвольные пользовательские данные 
};
std::string patch = "inlet.in";
int main()
{
    std::ifstream file; // для файла inlet.in
    std::ofstream outfile; // для файла outlet.out
    std::string text; // для хранения строки потока ввода
    std::vector <ListNode*> list; // 
    std::vector <int> value; // для хранения индексов <rand_index> в int 
    int index; 
    int size = 0; // количество экземпляров структуры
    // начало чтения файла inlet.in 
    file.open(patch, std::ios::in);
    if (file.is_open()) 
    {
        while (getline(file, text )) {
            index = text.find_last_of(';'); // получение индекса разделения строки
            if (index == std::string::npos) { // проверка на конец строки
                continue;
            }
            std::string data = text.substr(0, index); // разделение на пользовательские данные data
            value.push_back(stoi(text.substr(index+1))); // разделение указателя от data на произвольный элемент данного списка, либо `nullptr` 
            ListNode* newNode = new ListNode();
            newNode->data = data; // запись data в поле структуры
            list.push_back(newNode); // определение временного экземлпяра структуры
            std::cout << text << std::endl; // вывод строки на экран
        }
        size = list.size(); // подсчет количества строк
        std::cout << std::endl;
    }
    file.close();
    // конец чтения файла inlet.in

    // заполнение rand, prev и next
    for (int i = 0; i < size; i++) 
    {
        if (i == 0) { (*list[i]).prev = nullptr; }
        else (*list[i]).prev = list[i - 1];
        if (i == size-1) { (*list[i]).next = nullptr; }
        else (*list[i]).next = list[i + 1];
        if (value[i] < 0)
        {
            (*list[i]).rand = nullptr;
        }
        else (*list[i]).rand = list[value[i]];
    }
    // конец блока заполнения rand, prev и next

    // вывод объектов list на экран
    for (int i = 0; i < size; i++) // вывод на экран полученной структуры
    {
        std::cout << " object " << i << std::endl;
        std::cout << "Data" << i << " = " << (*list[i]).data << std::endl;
        std::cout << "Prev" << i << " = " << (*list[i]).prev << std::endl;
        std::cout << "Next" << i << " = " << (*list[i]).next << std::endl;
        std::cout << "Rand" << i << " = " << (*list[i]).rand << std::endl;
    }

    // конец вывода объектов на экран
    
    // начало записи в файл outlet.out
    outfile.open("outlet.out" , std::ios::out | std::ios::binary); 
    if (outfile.is_open()) {
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            int len = list[i]->data.size();
            outfile.write((char*)&len, sizeof(len)); // длина строки

            outfile.write(list[i]->data.c_str(), len); // сама строка

            outfile.write((char*)&value[i], sizeof(int)); // rand индекс


        }
    }
    outfile.close();
    // конец записи в файл outlet.out

    // начало чтения файла outlet.out
    std::ifstream infile; 
    std::vector<ListNode*> new_list; // новый список
    std::vector<int> rand_indices; // для хранения индексов
    infile.open("outlet.out", std::ios::binary);
    if (infile.is_open())
    {
        while (true)
        {
            int len;

            if (!infile.read((char*)&len, sizeof(len)))
                break;
            std::string data(len, '\0'); 
            infile.read(&data[0], len); // чтение строки
            int rand_index; 
            infile.read((char*)&rand_index, sizeof(int)); // читаем rand_index
            ListNode* node = new ListNode(); // создаём узел
            (*node).data = data;
            new_list.push_back(node);
            rand_indices.push_back(rand_index);
        }
    }
    infile.close();
    // конец чтения файла outlet.out

    int new_size = new_list.size();
    // заполнение rand, prev и next для new list 
    for (int i = 0; i < new_size; i++)
    {
        if (i == 0) (*new_list[i]).prev = nullptr;
        else (*new_list[i]).prev = new_list[i - 1];

        if (i == new_size - 1) (*new_list[i]).next = nullptr;
        else (*new_list[i]).next = new_list[i + 1];

        if (rand_indices[i] >= 0 && rand_indices[i] < new_size)
            (*new_list[i]).rand = new_list[rand_indices[i]];
        else
            (*new_list[i]).rand = nullptr;
    }
    // конец заполнения rand, prev и next для new list 
    
    // вывод объектов new_list на экран
    for (int i = 0; i < size; i++) // вывод на экран полученной структуры
    {
        std::cout << " object " << i << std::endl;
        std::cout << "Data"  << " = " << (*new_list[i]).data << std::endl;
        std::cout << "Prev"  << " = " << (*new_list[i]).prev << std::endl;
        std::cout << "Next"  << " = " << (*new_list[i]).next << std::endl;
        std::cout << "Rand"  << " = " << (*new_list[i]).rand << std::endl;
    }
    // конец вывода объектов new_list на экран
    return 0;

}