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Add C++ code for the linkedlist deque and array deque (#400)
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157
codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_deque.cpp
Normal file
157
codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_deque.cpp
Normal file
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@ -0,0 +1,157 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: array_deque->cpp
|
||||
* Created Time: 2023-03-02
|
||||
* Author: Krahets (krahets@163.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../include/include.hpp"
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||||
|
||||
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||||
/* 基于环形数组实现的双向队列 */
|
||||
class ArrayDeque {
|
||||
private:
|
||||
vector<int> nums; // 用于存储双向队列元素的数组
|
||||
int front; // 队首指针,指向队首元素
|
||||
int queSize; // 双向队列长度
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造方法 */
|
||||
ArrayDeque(int capacity) {
|
||||
nums.resize(capacity);
|
||||
front = queSize = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的容量 */
|
||||
int capacity() {
|
||||
return nums.size();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size() {
|
||||
return queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return queSize == 0;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 计算环形数组索引 */
|
||||
int index(int 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 + capacity()) % capacity();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首入队 */
|
||||
void pushFirst(int num) {
|
||||
if (queSize == capacity()) {
|
||||
cout << "双向队列已满" << endl;
|
||||
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
|
||||
front = index(front - 1);
|
||||
// 将 num 添加至队首
|
||||
nums[front] = num;
|
||||
queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾入队 */
|
||||
void pushLast(int num) {
|
||||
if (queSize == capacity()) {
|
||||
cout << "双向队列已满" << endl;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// 计算尾指针,指向队尾索引 + 1
|
||||
int rear = index(front + queSize);
|
||||
// 将 num 添加至队尾
|
||||
nums[rear] = num;
|
||||
queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首出队 */
|
||||
int pollFirst() {
|
||||
int num = peekFirst();
|
||||
// 队首指针向后移动一位
|
||||
front = index(front + 1);
|
||||
queSize--;
|
||||
return num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾出队 */
|
||||
int pollLast() {
|
||||
int num = peekLast();
|
||||
queSize--;
|
||||
return num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队首元素 */
|
||||
int peekFirst() {
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
throw out_of_range("双向队列为空");
|
||||
return nums[front];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队尾元素 */
|
||||
int peekLast() {
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
throw out_of_range("双向队列为空");
|
||||
// 计算尾元素索引
|
||||
int last = index(front + queSize - 1);
|
||||
return nums[last];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 返回数组用于打印 */
|
||||
vector<int> toVector() {
|
||||
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
|
||||
vector<int> res(queSize);
|
||||
for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++) {
|
||||
res[i] = nums[index(j)];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化双向队列 */
|
||||
ArrayDeque *deque = new ArrayDeque(10);
|
||||
deque->pushLast(3);
|
||||
deque->pushLast(2);
|
||||
deque->pushLast(5);
|
||||
cout << "双向队列 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int peekFirst = deque->peekFirst();
|
||||
cout << "队首元素 peekFirst = " << peekFirst << endl;
|
||||
int peekLast = deque->peekLast();
|
||||
cout << "队尾元素 peekLast = " << peekLast << endl;
|
||||
|
||||
/* 元素入队 */
|
||||
deque->pushLast(4);
|
||||
cout << "元素 4 队尾入队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
deque->pushFirst(1);
|
||||
cout << "元素 1 队首入队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 元素出队 */
|
||||
int pollLast = deque->pollLast();
|
||||
cout << "队尾出队元素 = " << pollLast << ",队尾出队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
int pollFirst = deque->pollFirst();
|
||||
cout << "队首出队元素 = " << pollFirst << ",队首出队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size = deque->size();
|
||||
cout << "双向队列长度 size = " << size << endl;
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty = deque->isEmpty();
|
||||
cout << "双向队列是否为空 = " << boolalpha << isEmpty << endl;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
188
codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cpp
Normal file
188
codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cpp
Normal file
|
@ -0,0 +1,188 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: linkedlist_deque->cpp
|
||||
* Created Time: 2023-03-02
|
||||
* Author: Krahets (krahets@163.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../include/include.hpp"
|
||||
|
||||
|
||||
/* 双向链表结点 */
|
||||
struct DoubleListNode {
|
||||
int val; // 结点值
|
||||
DoubleListNode *next; // 后继结点指针
|
||||
DoubleListNode *prev; // 前驱结点指针
|
||||
DoubleListNode(int val) : val(val), prev(nullptr), next(nullptr) {}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 基于双向链表实现的双向队列 */
|
||||
class LinkedListDeque {
|
||||
private:
|
||||
DoubleListNode *front, *rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
|
||||
int queSize = 0; // 双向队列的长度
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造方法 */
|
||||
LinkedListDeque() : front(nullptr), rear(nullptr) {}
|
||||
|
||||
/* 析构方法 */
|
||||
~LinkedListDeque() {
|
||||
// 释放内存
|
||||
DoubleListNode *pre, *cur = front;
|
||||
while (cur != nullptr) {
|
||||
pre = cur;
|
||||
cur = cur->next;
|
||||
delete pre;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size() {
|
||||
return queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 入队操作 */
|
||||
void push(int num, bool isFront) {
|
||||
DoubleListNode *node = new DoubleListNode(num);
|
||||
// 若链表为空,则令 front, rear 都指向 node
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
front = rear = node;
|
||||
// 队首入队操作
|
||||
else if (isFront) {
|
||||
// 将 node 添加至链表头部
|
||||
front->prev = node;
|
||||
node->next = front;
|
||||
front = node; // 更新头结点
|
||||
// 队尾入队操作
|
||||
} else {
|
||||
// 将 node 添加至链表尾部
|
||||
rear->next = node;
|
||||
node->prev = rear;
|
||||
rear = node; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
queSize++; // 更新队列长度
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首入队 */
|
||||
void pushFirst(int num) {
|
||||
push(num, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾入队 */
|
||||
void pushLast(int num) {
|
||||
push(num, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 出队操作 */
|
||||
int poll(bool isFront) {
|
||||
// 若队列为空,直接返回 -1
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
return -1;
|
||||
int val;
|
||||
// 队首出队操作
|
||||
if (isFront) {
|
||||
val = front->val; // 暂存头结点值
|
||||
// 删除头结点
|
||||
DoubleListNode *fNext = front->next;
|
||||
if (fNext != nullptr) {
|
||||
fNext->prev = nullptr;
|
||||
front->next = nullptr;
|
||||
}
|
||||
front = fNext; // 更新头结点
|
||||
// 队尾出队操作
|
||||
} else {
|
||||
val = rear->val; // 暂存尾结点值
|
||||
// 删除尾结点
|
||||
DoubleListNode *rPrev = rear->prev;
|
||||
if (rPrev != nullptr) {
|
||||
rPrev->next = nullptr;
|
||||
rear->prev = nullptr;
|
||||
}
|
||||
rear = rPrev; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
queSize--; // 更新队列长度
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首出队 */
|
||||
int pollFirst() {
|
||||
return poll(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾出队 */
|
||||
int pollLast() {
|
||||
return poll(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队首元素 */
|
||||
int peekFirst() {
|
||||
return isEmpty() ? -1 : front->val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队尾元素 */
|
||||
int peekLast() {
|
||||
return isEmpty() ? -1 : rear->val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 返回数组用于打印 */
|
||||
vector<int> toVector() {
|
||||
DoubleListNode *node = front;
|
||||
vector<int> res(size());
|
||||
for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
|
||||
res[i] = node->val;
|
||||
node = node->next;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化双向队列 */
|
||||
LinkedListDeque *deque = new LinkedListDeque();
|
||||
deque->pushLast(3);
|
||||
deque->pushLast(2);
|
||||
deque->pushLast(5);
|
||||
cout << "双向队列 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int peekFirst = deque->peekFirst();
|
||||
cout << "队首元素 peekFirst = " << peekFirst << endl;
|
||||
int peekLast = deque->peekLast();
|
||||
cout << "队尾元素 peekLast = " << peekLast << endl;
|
||||
|
||||
/* 元素入队 */
|
||||
deque->pushLast(4);
|
||||
cout << "元素 4 队尾入队后 deque =" ;
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
deque->pushFirst(1);
|
||||
cout << "元素 1 队首入队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 元素出队 */
|
||||
int pollLast = deque->pollLast();
|
||||
cout << "队尾出队元素 = " << pollLast << ",队尾出队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
int pollFirst = deque->pollFirst();
|
||||
cout << "队首出队元素 = " << pollFirst << ",队首出队后 deque = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size = deque->size();
|
||||
cout << "双向队列长度 size = " << size << endl;
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty = deque->isEmpty();
|
||||
cout << "双向队列是否为空 = " << boolalpha << isEmpty << endl;
|
||||
|
||||
// 释放内存
|
||||
delete deque;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
|
@ -8,9 +8,9 @@ import (
|
|||
"container/list"
|
||||
)
|
||||
|
||||
/* 基于链表实现的双端队列 */
|
||||
/* 基于双向链表实现的双向队列 */
|
||||
type linkedListDeque struct {
|
||||
// 使用内置包 list 来实现栈
|
||||
// 使用内置包 list
|
||||
data *list.List
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
|
@ -22,7 +22,7 @@ class ListNode {
|
|||
/* 基于双向链表实现的双向队列 */
|
||||
class LinkedListDeque {
|
||||
private ListNode front, rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
|
||||
private int size = 0; // 双向队列的长度
|
||||
private int queSize = 0; // 双向队列的长度
|
||||
|
||||
public LinkedListDeque() {
|
||||
front = rear = null;
|
||||
|
@ -30,7 +30,7 @@ class LinkedListDeque {
|
|||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
public int size() {
|
||||
return size;
|
||||
return queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
|
@ -57,7 +57,7 @@ class LinkedListDeque {
|
|||
node.prev = rear;
|
||||
rear = node; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
size++; // 更新队列长度
|
||||
queSize++; // 更新队列长度
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首入队 */
|
||||
|
@ -97,7 +97,7 @@ class LinkedListDeque {
|
|||
}
|
||||
rear = rPrev; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
size--; // 更新队列长度
|
||||
queSize--; // 更新队列长度
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
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