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feat(codes/c): Add linkedlist_deque.c (#422)
* feat(codes/c): Add linkedlist_deque.c * feat(codes/c): Update linkedlist_deque.c function comment. * feat(codes/c): Update linkedlist_deque.c driver code.
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564ace6bc1
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@ -3,3 +3,4 @@ add_executable(linkedlist_stack linkedlist_stack.c)
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add_executable(array_queue array_queue.c)
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add_executable(array_queue array_queue.c)
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add_executable(linkedlist_queue linkedlist_queue.c)
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add_executable(linkedlist_queue linkedlist_queue.c)
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add_executable(array_deque array_deque.c)
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add_executable(array_deque array_deque.c)
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add_executable(linkedlist_deque linkedlist_deque.c)
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214
codes/c/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.c
Normal file
214
codes/c/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.c
Normal file
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@ -0,0 +1,214 @@
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/**
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* File: linkedlist_deque.c
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* Created Time: 2023-03-13
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* Author: Gonglja (glj0@outlook.com)
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*/
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#include "../include/include.h"
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/* 双向链表结点 */
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struct DoublyListNode {
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int val; // 结点值
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struct DoublyListNode *next; // 后继结点
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struct DoublyListNode *prev; // 前驱结点
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};
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typedef struct DoublyListNode DoublyListNode;
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/* 双向链表结点构造方法 */
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DoublyListNode *newDoublyListNode(int num) {
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DoublyListNode* new = (DoublyListNode *) malloc(sizeof(DoublyListNode));
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new->val = num;
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new->next = NULL;
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new->prev = NULL;
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return new;
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}
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/* 双向链表结点析构方法 */
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void delDoublyListNode(DoublyListNode *node) {
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free(node);
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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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struct LinkedListDeque {
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DoublyListNode *front, *rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
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int queSize; // 双向队列的长度
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};
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typedef struct LinkedListDeque LinkedListDeque;
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/* 构造方法 */
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LinkedListDeque *newLinkedListDeque() {
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LinkedListDeque *deque = (LinkedListDeque *) malloc(sizeof(LinkedListDeque));
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deque->front = NULL;
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deque->rear = NULL;
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deque->queSize = 0;
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}
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/* 析构方法 */
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void delLinkedListdeque(LinkedListDeque *deque) {
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// 释放所有结点
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for (int i=0; i<deque->queSize && deque->front != NULL; i++) {
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DoublyListNode *tmp = deque->front;
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deque->front = deque->front->next;
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free(tmp);
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}
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// 释放 deque 结构体
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free(deque);
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}
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/* 获取队列的长度 */
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int size(LinkedListDeque *deque) {
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return deque->queSize;
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}
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/* 判断队列是否为空 */
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bool empty(LinkedListDeque *deque) {
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return (size(deque) == 0);
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}
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/* 入队 */
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void push(LinkedListDeque *deque, int num, bool isFront) {
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DoublyListNode *node = newDoublyListNode(num);
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// 若链表为空,则令 front, rear 都指向node
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if (empty(deque)) {
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deque->front = deque->rear = node;
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}
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// 队首入队操作
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else if (isFront){
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// 将 node 添加至链表头部
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deque->front->prev = node;
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node->next = deque->front;
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deque->front = node;// 更新头结点
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}
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// 对尾入队操作
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else {
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// 将 node 添加至链表尾部
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deque->rear->next = node;
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node->prev = deque->rear;
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|
deque->rear = node;
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}
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deque->queSize++; // 更新队列长度
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}
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/* 队首入队 */
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void pushFirst(LinkedListDeque *deque, int num) {
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push(deque, num, true);
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}
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/* 队尾入队 */
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void pushLast(LinkedListDeque *deque, int num) {
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push(deque, num, false);
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|
}
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/* 访问队首元素 */
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int peekFirst(LinkedListDeque *deque) {
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assert(size(deque) && deque->front);
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return deque->front->val;
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|
}
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/* 访问队尾元素 */
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int peekLast(LinkedListDeque *deque) {
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|
assert(size(deque) && deque->rear);
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|
return deque->rear->val;
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|
}
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/* 出队 */
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int pop(LinkedListDeque *deque, bool isFront) {
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if (empty(deque))
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return -1;
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int val;
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// 队首出队操作
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if(isFront) {
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val = peekFirst(deque); // 暂存头结点值
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DoublyListNode *fNext = deque->front->next;
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if (fNext) {
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|
fNext->prev = NULL;
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|
deque->front->next = NULL;
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|
delDoublyListNode(deque->front);
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|
}
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|
deque->front = fNext; // 更新头结点
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|
}
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|
// 队尾出队操作
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|
else {
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|
val = peekLast(deque); // 暂存尾结点值
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|
DoublyListNode *rPrev = deque->rear->prev;
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|
if (rPrev) {
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|
rPrev->next = NULL;
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|
deque->rear->prev = NULL;
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|
delDoublyListNode(deque->rear);
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|
}
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|
deque->rear = rPrev; // 更新尾结点
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|
}
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|
deque->queSize--; // 更新队列长度
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|
return val;
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|
}
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/* 队首出队 */
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int popFirst(LinkedListDeque *deque) {
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|
return pop(deque, true);
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|
}
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/* 队尾出队 */
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|
int popLast(LinkedListDeque *deque) {
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|
return pop(deque, false);
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|
}
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/* 打印队列 */
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void printLinkedListDeque(LinkedListDeque *deque) {
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int arr[deque->queSize];
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// 拷贝链表中的数据到数组
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int i;
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DoublyListNode *node;
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for (i=0, node = deque->front; i < deque->queSize; i++){
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arr[i] = node->val;
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node = node->next;
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}
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|
printArray(arr, deque->queSize);
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}
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/* Driver Code */
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int main() {
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/* 初始化双向队列 */
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LinkedListDeque *deque = newLinkedListDeque();
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pushLast(deque, 3);
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pushLast(deque, 2);
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pushLast(deque, 5);
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printf("双向队列 deque = ");
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printLinkedListDeque(deque);
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/* 访问元素 */
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int peekFirstNum = peekFirst(deque);
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printf("队首元素 peekFirst = %d\r\n", peekFirstNum);
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int peekLastNum = peekLast(deque);
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printf("队首元素 peekLast = %d\r\n", peekLastNum);
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/* 元素入队 */
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pushLast(deque, 4);
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printf("元素 4 队尾入队后 deque =");
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printLinkedListDeque(deque);
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pushFirst(deque, 1);
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printf("元素 1 队首入队后 deque =");
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printLinkedListDeque(deque);
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/* 元素出队 */
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|
int popLastNum = popLast(deque);
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|
printf("队尾出队元素 popLast = %d,队尾出队后 deque = ", popLastNum);
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printLinkedListDeque(deque);
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|
int popFirstNum = popFirst(deque);
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|
printf("队首出队元素 popFirst = %d,队首出队后 deque = ", popFirstNum);
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printLinkedListDeque(deque);
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/* 获取队列的长度 */
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int dequeSize = size(deque);
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printf("双向队列长度 size = %d\r\n", dequeSize);
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|
/* 判断队列是否为空 */
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bool isEmpty = empty(deque);
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|
printf("双向队列是否为空 = %s\r\n", isEmpty ? "true" : "false");
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|
/* 释放内存 */
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delLinkedListdeque(deque);
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|
return 0;
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}
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