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feature: Add csharp code array_deque and linkedlist_deque (#405)
* feature: Add csharp code array_deque and linkedlist_deque * fix code style issue in comments
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175
codes/csharp/chapter_stack_and_queue/array_deque.cs
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codes/csharp/chapter_stack_and_queue/array_deque.cs
Normal file
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@ -0,0 +1,175 @@
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/**
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* File: array_deque.cs
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* Created Time: 2023-03-08
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* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
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*/
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using NUnit.Framework;
|
||||
|
||||
namespace hello_algo.chapter_stack_and_queue
|
||||
{
|
||||
/* 基于环形数组实现的双向队列 */
|
||||
public class ArrayDeque
|
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{
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private readonly int[] nums; // 用于存储双向队列元素的数组
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private int front; // 队首指针,指向队首元素
|
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private int queSize; // 双向队列长度
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||||
/* 构造方法 */
|
||||
public ArrayDeque(int capacity)
|
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{
|
||||
this.nums = new int[capacity];
|
||||
front = queSize = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的容量 */
|
||||
public int capacity()
|
||||
{
|
||||
return nums.Length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
public int size()
|
||||
{
|
||||
return queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
public bool isEmpty()
|
||||
{
|
||||
return queSize == 0;
|
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}
|
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||||
/* 计算环形数组索引 */
|
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private int index(int i)
|
||||
{
|
||||
// 通过取余操作实现数组首尾相连
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||||
// 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();
|
||||
}
|
||||
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||||
/* 队首入队 */
|
||||
public void pushFirst(int num)
|
||||
{
|
||||
if (queSize == capacity())
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("双向队列已满");
|
||||
return;
|
||||
}
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||||
// 队首指针向左移动一位
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||||
// 通过取余操作,实现 front 越过数组头部后回到尾部
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||||
front = index(front - 1);
|
||||
// 将 num 添加至队首
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||||
nums[front] = num;
|
||||
queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾入队 */
|
||||
public void pushLast(int num)
|
||||
{
|
||||
if (queSize == capacity())
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("双向队列已满");
|
||||
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++;
|
||||
}
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|
||||
/* 队首出队 */
|
||||
public 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 */
|
||||
public int pollLast()
|
||||
{
|
||||
int num = peekLast();
|
||||
queSize--;
|
||||
return num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队首元素 */
|
||||
public int peekFirst()
|
||||
{
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
{
|
||||
throw new InvalidOperationException();
|
||||
}
|
||||
return nums[front];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队尾元素 */
|
||||
public int peekLast()
|
||||
{
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
{
|
||||
throw new InvalidOperationException();
|
||||
}
|
||||
// 计算尾元素索引
|
||||
int last = index(front + queSize - 1);
|
||||
return nums[last];
|
||||
}
|
||||
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||||
/* 返回数组用于打印 */
|
||||
public int[] toArray()
|
||||
{
|
||||
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
|
||||
int[] res = new int[queSize];
|
||||
for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++)
|
||||
{
|
||||
res[i] = nums[index(j)];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
public class array_deque
|
||||
{
|
||||
[Test]
|
||||
public void Test()
|
||||
{
|
||||
/* 初始化双向队列 */
|
||||
ArrayDeque deque = new ArrayDeque(10);
|
||||
deque.pushLast(3);
|
||||
deque.pushLast(2);
|
||||
deque.pushLast(5);
|
||||
Console.WriteLine("双向队列 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int peekFirst = deque.peekFirst();
|
||||
Console.WriteLine("队首元素 peekFirst = " + peekFirst);
|
||||
int peekLast = deque.peekLast();
|
||||
Console.WriteLine("队尾元素 peekLast = " + peekLast);
|
||||
|
||||
/* 元素入队 */
|
||||
deque.pushLast(4);
|
||||
Console.WriteLine("元素 4 队尾入队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
deque.pushFirst(1);
|
||||
Console.WriteLine("元素 1 队首入队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 元素出队 */
|
||||
int pollLast = deque.pollLast();
|
||||
Console.WriteLine("队尾出队元素 = " + pollLast + ",队尾出队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
int pollFirst = deque.pollFirst();
|
||||
Console.WriteLine("队首出队元素 = " + pollFirst + ",队首出队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size = deque.size();
|
||||
Console.WriteLine("双向队列长度 size = " + size);
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty = deque.isEmpty();
|
||||
Console.WriteLine("双向队列是否为空 = " + isEmpty);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
213
codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cs
Normal file
213
codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cs
Normal file
|
@ -0,0 +1,213 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: linkedlist_deque.cs
|
||||
* Created Time: 2023-03-08
|
||||
* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
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||||
*/
|
||||
|
||||
using NUnit.Framework;
|
||||
|
||||
namespace hello_algo.chapter_stack_and_queue
|
||||
{
|
||||
/* 双向链表结点 */
|
||||
public class ListNode
|
||||
{
|
||||
public int val; // 结点值
|
||||
public ListNode? next; // 后继结点引用(指针)
|
||||
public ListNode? prev; // 前驱结点引用(指针)
|
||||
|
||||
public ListNode(int val)
|
||||
{
|
||||
this.val = val;
|
||||
prev = null;
|
||||
next = null;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 基于双向链表实现的双向队列 */
|
||||
public class LinkedListDeque
|
||||
{
|
||||
private ListNode? front, rear; // 头结点 front, 尾结点 rear
|
||||
private int queSize = 0; // 双向队列的长度
|
||||
|
||||
public LinkedListDeque()
|
||||
{
|
||||
front = null;
|
||||
rear = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
public int size()
|
||||
{
|
||||
return queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
public bool isEmpty()
|
||||
{
|
||||
return size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 入队操作 */
|
||||
private void push(int num, bool isFront)
|
||||
{
|
||||
ListNode node = new ListNode(num);
|
||||
// 若链表为空,则令 front, rear 都指向 node
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
{
|
||||
front = node;
|
||||
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 */
|
||||
public void pushFirst(int num)
|
||||
{
|
||||
push(num, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾入队 */
|
||||
public void pushLast(int num)
|
||||
{
|
||||
push(num, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 出队操作 */
|
||||
private int? poll(bool isFront)
|
||||
{
|
||||
// 若队列为空,直接返回 null
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
{
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int val;
|
||||
// 队首出队操作
|
||||
if (isFront)
|
||||
{
|
||||
val = front.val; // 暂存头结点值
|
||||
// 删除头结点
|
||||
ListNode fNext = front.next;
|
||||
if (fNext != null)
|
||||
{
|
||||
fNext.prev = null;
|
||||
front.next = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
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
|
||||
ListNode rPrev = rear.prev;
|
||||
if (rPrev != null)
|
||||
{
|
||||
rPrev.next = null;
|
||||
rear.prev = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
rear = rPrev; // 更新尾结点
|
||||
}
|
||||
|
||||
queSize--; // 更新队列长度
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队首出队 */
|
||||
public int? pollFirst()
|
||||
{
|
||||
return poll(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 队尾出队 */
|
||||
public int? pollLast()
|
||||
{
|
||||
return poll(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队首元素 */
|
||||
public int? peekFirst()
|
||||
{
|
||||
return isEmpty() ? null : front.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问队尾元素 */
|
||||
public int? peekLast()
|
||||
{
|
||||
return isEmpty() ? null : rear.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 返回数组用于打印 */
|
||||
public int[] toArray()
|
||||
{
|
||||
ListNode node = front;
|
||||
int[] res = new int[size()];
|
||||
for (int i = 0; i < res.Length; i++)
|
||||
{
|
||||
res[i] = node.val;
|
||||
node = node.next;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public class linkedlist_deque
|
||||
{
|
||||
[Test]
|
||||
public void Test()
|
||||
{
|
||||
/* 初始化双向队列 */
|
||||
LinkedListDeque deque = new LinkedListDeque();
|
||||
deque.pushLast(3);
|
||||
deque.pushLast(2);
|
||||
deque.pushLast(5);
|
||||
Console.WriteLine("双向队列 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int? peekFirst = deque.peekFirst();
|
||||
Console.WriteLine("队首元素 peekFirst = " + peekFirst);
|
||||
int? peekLast = deque.peekLast();
|
||||
Console.WriteLine("队尾元素 peekLast = " + peekLast);
|
||||
|
||||
/* 元素入队 */
|
||||
deque.pushLast(4);
|
||||
Console.WriteLine("元素 4 队尾入队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
deque.pushFirst(1);
|
||||
Console.WriteLine("元素 1 队首入队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 元素出队 */
|
||||
int? pollLast = deque.pollLast();
|
||||
Console.WriteLine("队尾出队元素 = " + pollLast + ",队尾出队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
int? pollFirst = deque.pollFirst();
|
||||
Console.WriteLine("队首出队元素 = " + pollFirst + ",队首出队后 deque = " + string.Join(" ", deque.toArray()));
|
||||
|
||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size = deque.size();
|
||||
Console.WriteLine("双向队列长度 size = " + size);
|
||||
|
||||
/* 判断双向队列是否为空 */
|
||||
bool isEmpty = deque.isEmpty();
|
||||
Console.WriteLine("双向队列是否为空 = " + isEmpty);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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