3-4 双端队列

3-4 双端队列

双端队列（deque，即double-ended queue的缩写）是一种具有队列和栈性质的数据结构，即可以（也只能）在线性表的两端进行插入和删除。若以顺序存储方式实现双端队列，请编写例程实现下列操作：

Push(X,D)：将元素X插入到双端队列D的头；
Pop(D)：删除双端队列D的头元素，并返回；
Inject(X,D)：将元素X插入到双端队列D的尾部；
Eject(D)：删除双端队列D的尾部元素，并返回。

函数接口定义：

bool Push( ElementType X, Deque D );

ElementType Pop( Deque D );

bool Inject( ElementType X, Deque D );

ElementType Eject( Deque D );

其中Deque结构定义如下：

typedef int Position;

typedef struct QNode *PtrToQNode;

struct QNode {

    ElementType *Data;      /* 存储元素的数组   */

    Position Front, Rear;   /* 队列的头、尾指针 */

    int MaxSize;            /* 队列最大容量     */

};

typedef PtrToQNode Deque; 

注意：Push和Inject应该在正常执行完操作后返回true，或者在出现非正常情况时返回false。当Front和Rear相等时队列为空，Pop和Eject必须返回由裁判程序定义的ERROR。

裁判测试程序样例：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>


#define ERROR -1

typedef int ElementType;

typedef enum { push, pop, inject, eject, end } Operation;

typedef enum { false, true } bool;

typedef int Position;

typedef struct QNode *PtrToQNode;

struct QNode {

    ElementType *Data;      /* 存储元素的数组   */

    Position Front, Rear;   /* 队列的头、尾指针 */

    int MaxSize;            /* 队列最大容量     */

};

typedef PtrToQNode Deque; 


Deque CreateDeque( int MaxSize )

{   /* 注意：为区分空队列和满队列，需要多开辟一个空间 */

    Deque D = (Deque)malloc(sizeof(struct QNode));

    MaxSize++;

    D->Data = (ElementType *)malloc(MaxSize * sizeof(ElementType));

    D->Front = D->Rear = 0;

    D->MaxSize = MaxSize;

    return D;

}


bool Push( ElementType X, Deque D );

ElementType Pop( Deque D );

bool Inject( ElementType X, Deque D );

ElementType Eject( Deque D );


Operation GetOp();          /* 裁判实现，细节不表 */

void PrintDeque( Deque D ); /* 裁判实现，细节不表 */


int main()

{

    ElementType X;

    Deque D;

    int N, done = 0;


    scanf("%d", &N);

    D = CreateDeque(N);

    while (!done) {

        switch(GetOp()) {

        case push: 

            scanf("%d", &X);

            if (!Push(X, D)) printf("Deque is Full!n");

            break;

        case pop:

            X = Pop(D);

            if ( X==ERROR ) printf("Deque is Empty!n");

            else printf("%d is outn", X);

            break;

        case inject: 

            scanf("%d", &X);

            if (!Inject(X, D)) printf("Deque is Full!n");

            break;

        case eject:

            X = Eject(D);

            if ( X==ERROR ) printf("Deque is Empty!n");

            else printf("%d is outn", X);

            break;

        case end:

            PrintDeque(D);

            done = 1;

            break;

        }

    }

    return 0;

}


/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例：

3
Pop
Inject 1
Pop
Eject
Push 2
Push 3
Eject
Inject 4
Inject 5
Inject 6
Push 7
Pop
End

输出样例：

Deque is Empty!
1 is out
Deque is Empty!
2 is out
Deque is Full!
Deque is Full!
3 is out
Inside Deque: 4 5

代码长度限制
16 KB
时间限制
400 ms
内存限制
64 MB
C (gcc)

思路：

头插：

如果头尾指针紧挨着，表明队满，返回false
循环数组，从队头入时，队头指针要先减1，再入队
将头指针的数值赋值为X
返回true

删除头元素：

如果队空的话，返回ERROR
将头元素的值保存在数组a中
将头指针的位置进1，出队
返回出队的元素值

尾插：

同头插一样，如果队满的话返回false
将尾指针的数值赋值为X
将尾指针的位置进1
返回true

删除尾部元素：

如果队空，返回ERROR
否则将尾指针位置减一
返回尾指针的值

代码样例：

bool Push( ElementType X, Deque D ){
    if((D->Rear+1)%D->MaxSize==D->Front)
        return false;//头尾指针紧挨着，队满
    D->Front=((D->Front-1)+D->MaxSize)%D->MaxSize;//循环数组，从front入的时候，要将front先减一，在入队
    D->Data[D->Front]=X;
    return true;
}
ElementType Pop( Deque D ){
    if(D->Rear==D->Front)
        return ERROR;//队空，无法出队
    ElementType a=D->Data[D->Front];
    D->Front=(D->Front+1)%D->MaxSize;
    return a;
}
bool Inject( ElementType X, Deque D ){
    if((D->Rear+1)%D->MaxSize==D->Front)
        return false;//队满
    D->Data[D->Rear]=X;
    D->Rear=(D->Rear+1)%D->MaxSize;
    return true;
}
ElementType Eject( Deque D ){
    if(D->Front==D->Rear)
        return ERROR;//队空
    else{
        D->Rear=(D->Rear-1+D->MaxSize)%D->MaxSize;
        return D->Data[D->Rear];
    }
}

最后

以上就是彩色灰狼为你收集整理的3-4 双端队列的全部内容，希望文章能够帮你解决3-4 双端队列所遇到的程序开发问题。

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