hello-algo/zh-hant/codes/zig/chapter_stack_and_queue/array_queue.zig

141 lines
4.5 KiB
Zig
Raw Normal View History

feat: Traditional Chinese version (#1163) * First commit * Update mkdocs.yml * Translate all the docs to traditional Chinese * Translate the code files. * Translate the docker file * Fix mkdocs.yml * Translate all the figures from SC to TC * 二叉搜尋樹 -> 二元搜尋樹 * Update terminology. * Update terminology * 构造函数/构造方法 -> 建構子 异或 -> 互斥或 * 擴充套件 -> 擴展 * constant - 常量 - 常數 * 類 -> 類別 * AVL -> AVL 樹 * 數組 -> 陣列 * 係統 -> 系統 斐波那契數列 -> 費波那契數列 運算元量 -> 運算量 引數 -> 參數 * 聯絡 -> 關聯 * 麵試 -> 面試 * 面向物件 -> 物件導向 歸併排序 -> 合併排序 范式 -> 範式 * Fix 算法 -> 演算法 * 錶示 -> 表示 反碼 -> 一補數 補碼 -> 二補數 列列尾部 -> 佇列尾部 區域性性 -> 區域性 一摞 -> 一疊 * Synchronize with main branch * 賬號 -> 帳號 推匯 -> 推導 * Sync with main branch * First commit * Update mkdocs.yml * Translate all the docs to traditional Chinese * Translate the code files. * Translate the docker file * Fix mkdocs.yml * Translate all the figures from SC to TC * 二叉搜尋樹 -> 二元搜尋樹 * Update terminology * 构造函数/构造方法 -> 建構子 异或 -> 互斥或 * 擴充套件 -> 擴展 * constant - 常量 - 常數 * 類 -> 類別 * AVL -> AVL 樹 * 數組 -> 陣列 * 係統 -> 系統 斐波那契數列 -> 費波那契數列 運算元量 -> 運算量 引數 -> 參數 * 聯絡 -> 關聯 * 麵試 -> 面試 * 面向物件 -> 物件導向 歸併排序 -> 合併排序 范式 -> 範式 * Fix 算法 -> 演算法 * 錶示 -> 表示 反碼 -> 一補數 補碼 -> 二補數 列列尾部 -> 佇列尾部 區域性性 -> 區域性 一摞 -> 一疊 * Synchronize with main branch * 賬號 -> 帳號 推匯 -> 推導 * Sync with main branch * Update terminology.md * 操作数量(num. of operations)-> 操作數量 * 字首和->前綴和 * Update figures * 歸 -> 迴 記憶體洩漏 -> 記憶體流失 * Fix the bug of the file filter * 支援 -> 支持 Add zh-Hant/README.md * Add the zh-Hant chapter covers. Bug fixes. * 外掛 -> 擴充功能 * Add the landing page for zh-Hant version * Unify the font of the chapter covers for the zh, en, and zh-Hant version * Move zh-Hant/ to zh-hant/ * Translate terminology.md to traditional Chinese
2024-04-06 02:30:11 +08:00
// File: array_queue.zig
// Created Time: 2023-01-15
// Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
const std = @import("std");
const inc = @import("include");
// 基於環形陣列實現的佇列
pub fn ArrayQueue(comptime T: type) type {
return struct {
const Self = @This();
nums: []T = undefined, // 用於儲存佇列元素的陣列
cap: usize = 0, // 佇列容量
front: usize = 0, // 佇列首指標,指向佇列首元素
queSize: usize = 0, // 尾指標,指向佇列尾 + 1
mem_arena: ?std.heap.ArenaAllocator = null,
mem_allocator: std.mem.Allocator = undefined, // 記憶體分配器
// 建構子(分配記憶體+初始化陣列)
pub fn init(self: *Self, allocator: std.mem.Allocator, cap: usize) !void {
if (self.mem_arena == null) {
self.mem_arena = std.heap.ArenaAllocator.init(allocator);
self.mem_allocator = self.mem_arena.?.allocator();
}
self.cap = cap;
self.nums = try self.mem_allocator.alloc(T, self.cap);
@memset(self.nums, @as(T, 0));
}
// 析構函式(釋放記憶體)
pub fn deinit(self: *Self) void {
if (self.mem_arena == null) return;
self.mem_arena.?.deinit();
}
// 獲取佇列的容量
pub fn capacity(self: *Self) usize {
return self.cap;
}
// 獲取佇列的長度
pub fn size(self: *Self) usize {
return self.queSize;
}
// 判斷佇列是否為空
pub fn isEmpty(self: *Self) bool {
return self.queSize == 0;
}
// 入列
pub fn push(self: *Self, num: T) !void {
if (self.size() == self.capacity()) {
std.debug.print("佇列已滿\n", .{});
return;
}
// 計算佇列尾指標,指向佇列尾索引 + 1
// 透過取餘操作實現 rear 越過陣列尾部後回到頭部
var rear = (self.front + self.queSize) % self.capacity();
// 在尾節點後新增 num
self.nums[rear] = num;
self.queSize += 1;
}
// 出列
pub fn pop(self: *Self) T {
var num = self.peek();
// 佇列首指標向後移動一位,若越過尾部,則返回到陣列頭部
self.front = (self.front + 1) % self.capacity();
self.queSize -= 1;
return num;
}
// 訪問佇列首元素
pub fn peek(self: *Self) T {
if (self.isEmpty()) @panic("佇列為空");
return self.nums[self.front];
}
// 返回陣列
pub fn toArray(self: *Self) ![]T {
// 僅轉換有效長度範圍內的串列元素
var res = try self.mem_allocator.alloc(T, self.size());
@memset(res, @as(T, 0));
var i: usize = 0;
var j: usize = self.front;
while (i < self.size()) : ({ i += 1; j += 1; }) {
res[i] = self.nums[j % self.capacity()];
}
return res;
}
};
}
// Driver Code
pub fn main() !void {
// 初始化佇列
var capacity: usize = 10;
var queue = ArrayQueue(i32){};
try queue.init(std.heap.page_allocator, capacity);
defer queue.deinit();
// 元素入列
try queue.push(1);
try queue.push(3);
try queue.push(2);
try queue.push(5);
try queue.push(4);
std.debug.print("佇列 queue = ", .{});
inc.PrintUtil.printArray(i32, try queue.toArray());
// 訪問佇列首元素
var peek = queue.peek();
std.debug.print("\n佇列首元素 peek = {}", .{peek});
// 元素出列
var pop = queue.pop();
std.debug.print("\n出列元素 pop = {},出列後 queue = ", .{pop});
inc.PrintUtil.printArray(i32, try queue.toArray());
// 獲取佇列的長度
var size = queue.size();
std.debug.print("\n佇列長度 size = {}", .{size});
// 判斷佇列是否為空
var is_empty = queue.isEmpty();
std.debug.print("\n佇列是否為空 = {}", .{is_empty});
// 測試環形陣列
var i: i32 = 0;
while (i < 10) : (i += 1) {
try queue.push(i);
_ = queue.pop();
std.debug.print("\n第 {} 輪入列 + 出列後 queue = ", .{i});
inc.PrintUtil.printArray(i32, try queue.toArray());
}
_ = try std.io.getStdIn().reader().readByte();
}