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This commit is contained in:
@@ -289,6 +289,12 @@ comments: true
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=== "Dart"
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```dart title="deque.dart"
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## 5.3.2. 双向队列实现 *
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双向队列的实现与队列类似,可以选择链表或数组作为底层数据结构。
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@@ -1636,6 +1642,136 @@ comments: true
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}
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```
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=== "Dart"
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```dart title="linkedlist_deque.dart"
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/* 双向链表节点 */
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class ListNode {
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int val; // 节点值
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ListNode? next; // 后继节点引用(指针)
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ListNode? prev; // 前驱节点引用(指针)
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ListNode(this.val, {this.next, this.prev});
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}
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/* 基于双向链表实现的双向对列 */
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class LinkedListDeque {
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late ListNode? _front; // 头节点 _front
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late ListNode? _rear; // 尾节点 _rear
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int _queSize = 0; // 双向队列的长度
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LinkedListDeque() {
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this._front = null;
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this._rear = null;
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}
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/* 获取双向队列长度 */
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int size() {
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return this._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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final ListNode node = ListNode(num);
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if (isEmpty()) {
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// 若链表为空,则令 _front,_rear 都指向 node
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_front = _rear = node;
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} else if (isFront) {
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// 队首入队操作
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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; // 更新头节点
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} else {
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// 队尾入队操作
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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; // 更新尾节点
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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? pop(bool isFront) {
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// 若队列为空,直接返回 null
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if (isEmpty()) {
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return null;
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}
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final int val;
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if (isFront) {
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// 队首出队操作
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val = _front!.val; // 暂存头节点值
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// 删除头节点
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ListNode? fNext = _front!.next;
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||||
if (fNext != null) {
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fNext.prev = null;
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_front!.next = null;
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}
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||||
_front = fNext; // 更新头节点
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||||
} else {
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||||
// 队尾出队操作
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||||
val = _rear!.val; // 暂存尾节点值
|
||||
// 删除尾节点
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||||
ListNode? rPrev = _rear!.prev;
|
||||
if (rPrev != null) {
|
||||
rPrev.next = null;
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||||
_rear!.prev = null;
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}
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||||
_rear = rPrev; // 更新尾节点
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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? popFirst() {
|
||||
return pop(true);
|
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}
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/* 队尾出队 */
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int? popLast() {
|
||||
return pop(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 _front?.val;
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}
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/* 访问队尾元素 */
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int? peekLast() {
|
||||
return _rear?.val;
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}
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/* 返回数组用于打印 */
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List<int> toArray() {
|
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ListNode? node = _front;
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final List<int> res = [];
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for (int i = 0; i < _queSize; i++) {
|
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res.add(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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### 基于数组的实现
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与基于数组实现队列类似,我们也可以使用环形数组来实现双向队列。在队列的实现基础上,仅需增加“队首入队”和“队尾出队”的方法。
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@@ -2650,6 +2786,115 @@ comments: true
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[class]{ArrayDeque}-[func]{}
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```
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=== "Dart"
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```dart title="array_deque.dart"
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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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late List<int> _nums; // 用于存储双向队列元素的数组
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late int _front; // 队首指针,指向队首元素
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late int _queSize; // 双向队列长度
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/* 构造方法 */
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ArrayDeque(int capacity) {
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this._nums = List.filled(capacity, 0);
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||||
this._front = this._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.length;
|
||||
}
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||||
/* 获取双向队列的长度 */
|
||||
int size() {
|
||||
return _queSize;
|
||||
}
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||||
/* 判断双向队列是否为空 */
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||||
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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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
|
||||
// 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) {
|
||||
if (_queSize == capacity()) {
|
||||
throw Exception("双向队列已满");
|
||||
}
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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 */
|
||||
void pushLast(int num) {
|
||||
if (_queSize == capacity()) {
|
||||
throw Exception("双向队列已满");
|
||||
}
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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;
|
||||
_queSize++;
|
||||
}
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/* 队首出队 */
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int popFirst() {
|
||||
int num = peekFirst();
|
||||
// 队首指针向右移动一位
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||||
_front = index(_front + 1);
|
||||
_queSize--;
|
||||
return num;
|
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}
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||||
/* 队尾出队 */
|
||||
int popLast() {
|
||||
int num = peekLast();
|
||||
_queSize--;
|
||||
return num;
|
||||
}
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||||
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||||
/* 访问队首元素 */
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||||
int peekFirst() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("双向队列为空");
|
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}
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||||
return _nums[_front];
|
||||
}
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||||
/* 访问队尾元素 */
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||||
int peekLast() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("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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||||
List<int> toArray() {
|
||||
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
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||||
List<int> res = List.filled(_queSize, 0);
|
||||
for (int i = 0, j = _front; i < _queSize; i++, j++) {
|
||||
res[i] = _nums[index(j)];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
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}
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## 5.3.3. 双向队列应用
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双向队列兼具栈与队列的逻辑,**因此它可以实现这两者的所有应用场景,同时提供更高的自由度**。
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