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0e6d5185cc
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@ -452,19 +452,122 @@ comments: true
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=== "C++"
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||||
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||||
```cpp title="linkedlist_deque.cpp"
|
||||
[class]{ListNode}-[func]{}
|
||||
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[class]{LinkedListDeque}-[func]{}
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||||
```
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=== "Python"
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||||
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```python title="linkedlist_deque.py"
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""" 双向链表结点 """
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||||
class ListNode:
|
||||
def __init__(self, val):
|
||||
self.val = val
|
||||
self.next = None # 后继结点引用（指针）
|
||||
self.prev = None # 前驱结点引用（指针）
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||||
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||||
""" 基于双向链表实现的双向队列 """
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||||
class LinkedListDeque:
|
||||
""" 构造方法 """
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||||
def __init__(self):
|
||||
self.front, self.rear = None, None # 头结点 front ，尾结点 rear
|
||||
self.__size = 0 # 双向队列的长度
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||||
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||||
""" 获取双向队列的长度 """
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||||
def size(self):
|
||||
return self.__size
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||||
|
||||
""" 判断双向队列是否为空 """
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||||
def is_empty(self):
|
||||
return self.size() == 0
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||||
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||||
""" 入队操作 """
|
||||
def push(self, num, is_front):
|
||||
node = ListNode(num)
|
||||
# 若链表为空，则令 front, rear 都指向 node
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||||
if self.is_empty():
|
||||
self.front = self.rear = node
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||||
# 队首入队操作
|
||||
elif is_front:
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||||
# 将 node 添加至链表头部
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||||
self.front.prev = node
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||||
node.next = self.front
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||||
self.front = node # 更新头结点
|
||||
# 队尾入队操作
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||||
else:
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||||
# 将 node 添加至链表尾部
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||||
self.rear.next = node
|
||||
node.prev = self.rear
|
||||
self.rear = node # 更新尾结点
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||||
self.__size += 1 # 更新队列长度
|
||||
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||||
""" 队首入队 """
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||||
def push_first(self, num):
|
||||
self.push(num, True)
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||||
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||||
""" 队尾入队 """
|
||||
def push_last(self, num):
|
||||
self.push(num, False)
|
||||
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||||
""" 出队操作 """
|
||||
def poll(self, is_front):
|
||||
# 若队列为空，直接返回 None
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||||
if self.is_empty():
|
||||
return None
|
||||
# 队首出队操作
|
||||
if is_front:
|
||||
val = self.front.val # 暂存头结点值
|
||||
# 删除头结点
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||||
fnext = self.front.next
|
||||
if fnext != None:
|
||||
fnext.prev = None
|
||||
self.front.next = None
|
||||
self.front = fnext # 更新头结点
|
||||
# 队尾出队操作
|
||||
else:
|
||||
val = self.rear.val # 暂存尾结点值
|
||||
# 删除尾结点
|
||||
rprev = self.rear.prev
|
||||
if rprev != None:
|
||||
rprev.next = None
|
||||
self.rear.prev = None
|
||||
self.rear = rprev # 更新尾结点
|
||||
self.__size -= 1 # 更新队列长度
|
||||
return val
|
||||
|
||||
""" 队首出队 """
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||||
def poll_first(self):
|
||||
return self.poll(True)
|
||||
|
||||
""" 队尾出队 """
|
||||
def poll_last(self):
|
||||
return self.poll(False)
|
||||
|
||||
""" 访问队首元素 """
|
||||
def peek_first(self):
|
||||
return None if self.is_empty() else self.front.val
|
||||
|
||||
""" 访问队尾元素 """
|
||||
def peek_last(self):
|
||||
return None if self.is_empty() else self.rear.val
|
||||
|
||||
""" 返回数组用于打印 """
|
||||
def to_array(self):
|
||||
node = self.front
|
||||
res = [0] * self.size()
|
||||
for i in range(self.size()):
|
||||
res[i] = node.val
|
||||
node = node.next
|
||||
return res
|
||||
```
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||||
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||||
=== "Go"
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||||
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||||
```go title="linkedlist_deque.go"
|
||||
[class]{ListNode}-[func]{}
|
||||
|
||||
[class]{LinkedListDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "JavaScript"
|
||||
|
|
@ -724,7 +827,9 @@ comments: true
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|||
=== "C"
|
||||
|
||||
```c title="linkedlist_deque.c"
|
||||
[class]{ListNode}-[func]{}
|
||||
|
||||
[class]{LinkedListDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
|
@ -872,7 +977,174 @@ comments: true
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|||
=== "Zig"
|
||||
|
||||
```zig title="linkedlist_deque.zig"
|
||||
// 双向链表结点
|
||||
fn ListNode(comptime T: type) type {
|
||||
return struct {
|
||||
const Self = @This();
|
||||
|
||||
val: T = undefined, // 结点值
|
||||
next: ?*Self = null, // 后继结点引用（指针）
|
||||
prev: ?*Self = null, // 前驱结点引用（指针）
|
||||
|
||||
// Initialize a list node with specific value
|
||||
pub fn init(self: *Self, x: i32) void {
|
||||
self.val = x;
|
||||
self.next = null;
|
||||
self.prev = null;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 基于双向链表实现的双向队列
|
||||
fn LinkedListDeque(comptime T: type) type {
|
||||
return struct {
|
||||
const Self = @This();
|
||||
|
||||
front: ?*ListNode(T) = null, // 头结点 front
|
||||
rear: ?*ListNode(T) = null, // 尾结点 rear
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||||
deqSize: usize = 0, // 双向队列的长度
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||||
mem_arena: ?std.heap.ArenaAllocator = null,
|
||||
mem_allocator: std.mem.Allocator = undefined, // 内存分配器
|
||||
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||||
// 构造方法（分配内存+初始化队列）
|
||||
pub fn init(self: *Self, allocator: std.mem.Allocator) !void {
|
||||
if (self.mem_arena == null) {
|
||||
self.mem_arena = std.heap.ArenaAllocator.init(allocator);
|
||||
self.mem_allocator = self.mem_arena.?.allocator();
|
||||
}
|
||||
self.front = null;
|
||||
self.rear = null;
|
||||
self.deqSize = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 析构方法（释放内存）
|
||||
pub fn deinit(self: *Self) void {
|
||||
if (self.mem_arena == null) return;
|
||||
self.mem_arena.?.deinit();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 获取双向队列的长度
|
||||
pub fn size(self: *Self) usize {
|
||||
return self.deqSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 判断双向队列是否为空
|
||||
pub fn isEmpty(self: *Self) bool {
|
||||
return self.size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 入队操作
|
||||
pub fn push(self: *Self, num: T, isFront: bool) !void {
|
||||
var node = try self.mem_allocator.create(ListNode(T));
|
||||
node.init(num);
|
||||
// 若链表为空，则令 front, rear 都指向 node
|
||||
if (self.isEmpty()) {
|
||||
self.front = node;
|
||||
self.rear = node;
|
||||
// 队首入队操作
|
||||
} else if (isFront) {
|
||||
// 将 node 添加至链表头部
|
||||
self.front.?.prev = node;
|
||||
node.next = self.front;
|
||||
self.front = node; // 更新头结点
|
||||
// 队尾入队操作
|
||||
} else {
|
||||
// 将 node 添加至链表尾部
|
||||
self.rear.?.next = node;
|
||||
node.prev = self.rear;
|
||||
self.rear = node; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
self.deqSize += 1; // 更新队列长度
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 队首入队
|
||||
pub fn pushFirst(self: *Self, num: T) !void {
|
||||
try self.push(num, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 队尾入队
|
||||
pub fn pushLast(self: *Self, num: T) !void {
|
||||
try self.push(num, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 出队操作
|
||||
pub fn poll(self: *Self, isFront: bool) T {
|
||||
if (self.isEmpty()) @panic("双向队列为空");
|
||||
var val: T = undefined;
|
||||
// 队首出队操作
|
||||
if (isFront) {
|
||||
val = self.front.?.val; // 暂存头结点值
|
||||
// 删除头结点
|
||||
var fNext = self.front.?.next;
|
||||
if (fNext != null) {
|
||||
fNext.?.prev = null;
|
||||
self.front.?.next = null;
|
||||
}
|
||||
self.front = fNext; // 更新头结点
|
||||
// 队尾出队操作
|
||||
} else {
|
||||
val = self.rear.?.val; // 暂存尾结点值
|
||||
// 删除尾结点
|
||||
var rPrev = self.rear.?.prev;
|
||||
if (rPrev != null) {
|
||||
rPrev.?.next = null;
|
||||
self.rear.?.prev = null;
|
||||
}
|
||||
self.rear = rPrev; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
self.deqSize -= 1; // 更新队列长度
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 队首出队
|
||||
pub fn pollFirst(self: *Self) T {
|
||||
return self.poll(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 队尾出队
|
||||
pub fn pollLast(self: *Self) T {
|
||||
return self.poll(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 访问队首元素
|
||||
pub fn peekFirst(self: *Self) T {
|
||||
if (self.isEmpty()) @panic("双向队列为空");
|
||||
return self.front.?.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 访问队尾元素
|
||||
pub fn peekLast(self: *Self) T {
|
||||
if (self.isEmpty()) @panic("双向队列为空");
|
||||
return self.rear.?.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 将链表转换为数组
|
||||
pub fn toArray(self: *Self) ![]T {
|
||||
var node = self.front;
|
||||
var res = try self.mem_allocator.alloc(T, self.size());
|
||||
std.mem.set(T, res, @as(T, 0));
|
||||
var i: usize = 0;
|
||||
while (i < res.len) : (i += 1) {
|
||||
res[i] = node.?.val;
|
||||
node = node.?.next;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 打印双向队列
|
||||
pub fn print(self: *Self) !void {
|
||||
var nums = try self.toArray();
|
||||
std.debug.print("[", .{});
|
||||
if (nums.len > 0) {
|
||||
for (nums) |num, j| {
|
||||
std.debug.print("{}{s}", .{num, if (j == nums.len - 1) "]" else " <-> " });
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
std.debug.print("]", .{});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 基于数组的实现
|
||||
|
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@ -1008,43 +1280,125 @@ comments: true
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|||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array_deque.cpp"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
```python title="array_deque.py"
|
||||
""" 基于环形数组实现的双向队列 """
|
||||
class ArrayDeque:
|
||||
""" 构造方法 """
|
||||
def __init__(self, capacity):
|
||||
self.nums = [0] * capacity
|
||||
self.front = 0
|
||||
self.que_size = 0
|
||||
|
||||
""" 获取双向队列的容量 """
|
||||
def capacity(self):
|
||||
return len(self.nums)
|
||||
|
||||
""" 获取双向队列的长度 """
|
||||
def size(self):
|
||||
return self.que_size
|
||||
|
||||
""" 判断双向队列是否为空 """
|
||||
def is_empty(self):
|
||||
return self.que_size == 0
|
||||
|
||||
""" 计算环形数组索引 """
|
||||
def index(self, i):
|
||||
# 通过取余操作实现数组首尾相连
|
||||
# 当 i 越过数组尾部后，回到头部
|
||||
# 当 i 越过数组头部后，回到尾部
|
||||
return (i + self.capacity()) % self.capacity()
|
||||
|
||||
""" 队首入队 """
|
||||
def push_first(self, num):
|
||||
if self.que_size == self.capacity():
|
||||
print("双向队列已满")
|
||||
return
|
||||
# 队首指针向左移动一位
|
||||
# 通过取余操作，实现 front 越过数组头部后回到尾部
|
||||
self.front = self.index(self.front-1)
|
||||
# 将 num 添加至队首
|
||||
self.nums[self.front] = num
|
||||
self.que_size += 1
|
||||
|
||||
""" 队尾入队 """
|
||||
def push_last(self, num):
|
||||
if self.que_size == self.capacity():
|
||||
print("双向队列已满")
|
||||
return
|
||||
# 计算尾指针，指向队尾索引 + 1
|
||||
rear = self.index(self.front + self.que_size)
|
||||
# 将 num 添加至队尾
|
||||
self.nums[rear] = num
|
||||
self.que_size += 1
|
||||
|
||||
""" 队首出队 """
|
||||
def poll_first(self):
|
||||
num = self.peek_first()
|
||||
# 队首指针向后移动一位
|
||||
self.front = self.index(self.front+1)
|
||||
self.que_size -= 1
|
||||
return num
|
||||
|
||||
""" 队尾出队 """
|
||||
def poll_last(self):
|
||||
num = self.peek_last()
|
||||
self.que_size -= 1
|
||||
return num
|
||||
|
||||
""" 访问队首元素 """
|
||||
def peek_first(self):
|
||||
assert not self.is_empty(), "双向队列为空"
|
||||
return self.nums[self.front]
|
||||
|
||||
""" 访问队尾元素 """
|
||||
def peek_last(self):
|
||||
assert not self.is_empty(), "双向队列为空"
|
||||
# 计算尾元素索引
|
||||
last = self.index(self.front + self.que_size - 1)
|
||||
return self.nums[last]
|
||||
|
||||
""" 返回数组用于打印 """
|
||||
def to_array(self):
|
||||
# 仅转换有效长度范围内的列表元素
|
||||
res = []
|
||||
for i in range(self.que_size):
|
||||
res.append(self.nums[self.index(self.front+i)])
|
||||
return res
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Go"
|
||||
|
||||
```go title="array_deque.go"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "JavaScript"
|
||||
|
||||
```js title="array_deque.js"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "TypeScript"
|
||||
|
||||
```typescript title="array_deque.ts"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "C"
|
||||
|
||||
```c title="array_deque.c"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="array_deque.cs"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
|
|
@ -1162,5 +1516,5 @@ comments: true
|
|||
=== "Zig"
|
||||
|
||||
```zig title="array_deque.zig"
|
||||
|
||||
[class]{ArrayDeque}-[func]{}
|
||||
```
|
||||
|
|
|
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