Add C++ code for the linkedlist deque and array deque (#400)
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902be479b2
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4f941e3d99
@ -0,0 +1,157 @@
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/**
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* File: array_deque->cpp
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* Created Time: 2023-03-02
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* Author: Krahets (krahets@163.com)
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*/
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#include "../include/include.hpp"
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/* 基于环形数组实现的双向队列 */
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class ArrayDeque {
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private:
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vector<int> nums; // 用于存储双向队列元素的数组
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int front; // 队首指针,指向队首元素
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int queSize; // 双向队列长度
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public:
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/* 构造方法 */
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ArrayDeque(int capacity) {
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nums.resize(capacity);
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front = queSize = 0;
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}
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/* 获取双向队列的容量 */
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int capacity() {
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return nums.size();
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}
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/* 获取双向队列的长度 */
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int size() {
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return queSize;
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}
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/* 判断双向队列是否为空 */
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bool isEmpty() {
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return queSize == 0;
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}
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/* 计算环形数组索引 */
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int index(int i) {
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// 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
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// 当 i 越过数组头部后,回到尾部
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return (i + capacity()) % capacity();
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}
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/* 队首入队 */
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void pushFirst(int num) {
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if (queSize == capacity()) {
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cout << "双向队列已满" << endl;
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return;
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}
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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);
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// 将 num 添加至队首
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nums[front] = num;
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queSize++;
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}
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/* 队尾入队 */
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void pushLast(int num) {
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if (queSize == capacity()) {
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cout << "双向队列已满" << endl;
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return;
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}
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// 计算尾指针,指向队尾索引 + 1
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int rear = index(front + queSize);
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// 将 num 添加至队尾
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nums[rear] = num;
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queSize++;
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}
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/* 队首出队 */
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int pollFirst() {
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int num = peekFirst();
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// 队首指针向后移动一位
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front = index(front + 1);
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queSize--;
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return num;
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}
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/* 队尾出队 */
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int pollLast() {
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int num = peekLast();
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queSize--;
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return num;
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}
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/* 访问队首元素 */
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int peekFirst() {
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if (isEmpty())
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throw out_of_range("双向队列为空");
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return nums[front];
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}
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/* 访问队尾元素 */
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int peekLast() {
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if (isEmpty())
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throw out_of_range("双向队列为空");
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// 计算尾元素索引
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int last = index(front + queSize - 1);
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return nums[last];
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}
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/* 返回数组用于打印 */
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vector<int> toVector() {
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// 仅转换有效长度范围内的列表元素
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vector<int> res(queSize);
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for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++) {
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res[i] = nums[index(j)];
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}
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return res;
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}
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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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ArrayDeque *deque = new ArrayDeque(10);
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deque->pushLast(3);
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deque->pushLast(2);
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deque->pushLast(5);
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cout << "双向队列 deque = ";
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PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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/* 访问元素 */
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int peekFirst = deque->peekFirst();
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cout << "队首元素 peekFirst = " << peekFirst << endl;
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int peekLast = deque->peekLast();
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cout << "队尾元素 peekLast = " << peekLast << endl;
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/* 元素入队 */
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deque->pushLast(4);
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cout << "元素 4 队尾入队后 deque = ";
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|
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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deque->pushFirst(1);
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cout << "元素 1 队首入队后 deque = ";
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PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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/* 元素出队 */
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int pollLast = deque->pollLast();
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cout << "队尾出队元素 = " << pollLast << ",队尾出队后 deque = ";
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|
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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|
int pollFirst = deque->pollFirst();
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cout << "队首出队元素 = " << pollFirst << ",队首出队后 deque = ";
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PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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/* 获取双向队列的长度 */
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int size = deque->size();
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cout << "双向队列长度 size = " << size << endl;
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/* 判断双向队列是否为空 */
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bool isEmpty = deque->isEmpty();
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cout << "双向队列是否为空 = " << boolalpha << isEmpty << endl;
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return 0;
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}
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@ -0,0 +1,188 @@
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/**
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|
* File: linkedlist_deque->cpp
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* Created Time: 2023-03-02
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|
* Author: Krahets (krahets@163.com)
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*/
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#include "../include/include.hpp"
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/* 双向链表结点 */
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struct DoubleListNode {
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int val; // 结点值
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DoubleListNode *next; // 后继结点指针
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DoubleListNode *prev; // 前驱结点指针
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DoubleListNode(int val) : val(val), prev(nullptr), next(nullptr) {}
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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 {
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private:
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DoubleListNode *front, *rear; // 头结点 front ,尾结点 rear
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int queSize = 0; // 双向队列的长度
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public:
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/* 构造方法 */
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LinkedListDeque() : front(nullptr), rear(nullptr) {}
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/* 析构方法 */
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~LinkedListDeque() {
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// 释放内存
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DoubleListNode *pre, *cur = front;
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while (cur != nullptr) {
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pre = cur;
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cur = cur->next;
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delete pre;
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}
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}
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/* 获取双向队列的长度 */
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int size() {
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return queSize;
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}
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/* 判断双向队列是否为空 */
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bool isEmpty() {
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return size() == 0;
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}
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/* 入队操作 */
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void push(int num, bool isFront) {
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DoubleListNode *node = new DoubleListNode(num);
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// 若链表为空,则令 front, rear 都指向 node
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if (isEmpty())
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front = rear = node;
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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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front->prev = node;
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node->next = front;
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front = node; // 更新头结点
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// 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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rear->next = node;
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node->prev = rear;
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rear = node; // 更新尾结点
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}
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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(int num) {
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push(num, true);
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}
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/* 队尾入队 */
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void pushLast(int num) {
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push(num, false);
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}
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/* 出队操作 */
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int poll(bool isFront) {
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// 若队列为空,直接返回 -1
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if (isEmpty())
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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 = front->val; // 暂存头结点值
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// 删除头结点
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DoubleListNode *fNext = front->next;
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if (fNext != nullptr) {
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fNext->prev = nullptr;
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front->next = nullptr;
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}
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front = fNext; // 更新头结点
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// 队尾出队操作
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} else {
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val = rear->val; // 暂存尾结点值
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|
// 删除尾结点
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DoubleListNode *rPrev = rear->prev;
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|
if (rPrev != nullptr) {
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|
rPrev->next = nullptr;
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rear->prev = nullptr;
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}
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rear = rPrev; // 更新尾结点
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}
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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 pollFirst() {
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return poll(true);
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}
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/* 队尾出队 */
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int pollLast() {
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|
return poll(false);
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}
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/* 访问队首元素 */
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int peekFirst() {
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return isEmpty() ? -1 : front->val;
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}
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/* 访问队尾元素 */
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int peekLast() {
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|
return isEmpty() ? -1 : rear->val;
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|
}
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/* 返回数组用于打印 */
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vector<int> toVector() {
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DoubleListNode *node = front;
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vector<int> res(size());
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for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
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res[i] = node->val;
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node = node->next;
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}
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return res;
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|
}
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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 = new LinkedListDeque();
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deque->pushLast(3);
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deque->pushLast(2);
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deque->pushLast(5);
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cout << "双向队列 deque = ";
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PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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/* 访问元素 */
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int peekFirst = deque->peekFirst();
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cout << "队首元素 peekFirst = " << peekFirst << endl;
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int peekLast = deque->peekLast();
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cout << "队尾元素 peekLast = " << peekLast << endl;
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/* 元素入队 */
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deque->pushLast(4);
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cout << "元素 4 队尾入队后 deque =" ;
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PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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deque->pushFirst(1);
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cout << "元素 1 队首入队后 deque = ";
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||||||
|
PrintUtil::printVector(deque->toVector());
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||||||
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/* 元素出队 */
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int pollLast = deque->pollLast();
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||||||
|
cout << "队尾出队元素 = " << pollLast << ",队尾出队后 deque = ";
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||||||
|
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());
|
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/* 获取双向队列的长度 */
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|
int size = deque->size();
|
||||||
|
cout << "双向队列长度 size = " << size << endl;
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||||||
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|
/* 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;
|
||||||
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||||||
|
// 释放内存
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||||||
|
delete deque;
|
||||||
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||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
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