diff --git a/ru/docs/chapter_stack_and_queue/deque.md b/ru/docs/chapter_stack_and_queue/deque.md index df7a71d6f..76d33b250 100644 --- a/ru/docs/chapter_stack_and_queue/deque.md +++ b/ru/docs/chapter_stack_and_queue/deque.md @@ -1,8 +1,8 @@ # Двусторонняя очередь -В очереди мы можем удалять элементы только из головы или добавлять элементы в хвост. Как показано на рисунке ниже, двусторонняя очередь (double-ended queue) предоставляет большую гибкость, позволяя выполнять операции добавления или удаления элементов как в голове, так и в хвосте. +В очереди можно удалять элементы только из начала и добавлять элементы только в конец. Как показано на рисунке ниже, двусторонняя очередь (double-ended queue) предоставляет большую гибкость, позволяя выполнять операции добавления или удаления элементов как в начале, так и в конце. -![Операции двусторонней очереди](../assets/deque_operations.png) +![Операции двусторонней очереди](deque.assets/deque_operations.png) ## Основные операции с двусторонней очередью @@ -12,12 +12,12 @@ | Метод | Описание | Временная сложность | | -------------- | -------------------------------- | ------------------- | -| `push_first()` | Добавление элемента в голову очереди | $O(1)$ | -| `push_last()` | Добавление элемента в хвост очереди | $O(1)$ | -| `pop_first()` | Удаление элемента из головы очереди | $O(1)$ | -| `pop_last()` | Удаление элемента из хвоста очереди | $O(1)$ | -| `peek_first()` | Доступ к элементу в голове очереди | $O(1)$ | -| `peek_last()` | Доступ к элементу в хвосте очереди | $O(1)$ | +| `push_first()` | Добавление элемента в начало очереди | $O(1)$ | +| `push_last()` | Добавление элемента в конец очереди | $O(1)$ | +| `pop_first()` | Удаление элемента из начала очереди | $O(1)$ | +| `pop_last()` | Удаление элемента из конца очереди | $O(1)$ | +| `peek_first()` | Доступ к элементу в начале очереди | $O(1)$ | +| `peek_last()` | Доступ к элементу в конце очереди | $O(1)$ | Аналогично, можно использовать готовый класс двусторонней очереди в языке программирования: @@ -30,19 +30,19 @@ deq: deque[int] = deque() # Добавление элемента в очередь - deq.append(2) # Добавление в хвост + deq.append(2) # Добавление в конец deq.append(5) deq.append(4) - deq.appendleft(3) # Добавление в голову + deq.appendleft(3) # Добавление в начало deq.appendleft(1) # Доступ к элементам - front: int = deq[0] # Элемент в голове очереди - rear: int = deq[-1] # Элемент в хвосте очереди + front: int = deq[0] # Элемент в начале очереди + rear: int = deq[-1] # Элемент в конце очереди # Удаление элементов из очереди - pop_front: int = deq.popleft() # Удаление элемента из головы - pop_rear: int = deq.pop() # Удаление элемента из хвоста + pop_front: int = deq.popleft() # Удаление из начала очереди + pop_rear: int = deq.pop() # Удаление из конца очереди # Получение длины двусторонней очереди size: int = len(deq) @@ -58,19 +58,19 @@ deque deque; /* Добавление элемента в очередь */ - deque.push_back(2); // Добавление в хвост + deque.push_back(2); // Добавление в конец deque.push_back(5); deque.push_back(4); - deque.push_front(3); // Добавление в голову + deque.push_front(3); // Добавление в начало deque.push_front(1); /* Доступ к элементам */ - int front = deque.front(); // Элемент в голове очереди - int back = deque.back(); // Элемент в хвосте очереди + int front = deque.front(); // Элемент в начале очереди + int back = deque.back(); // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - deque.pop_front(); // Удаление элемента из головы - deque.pop_back(); // Удаление элемента из хвоста + deque.pop_front(); // Удаление из начала очереди + deque.pop_back(); // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ int size = deque.size(); @@ -86,19 +86,19 @@ Deque deque = new LinkedList<>(); /* Добавление элемента в очередь */ - deque.offerLast(2); // Добавление в хвост + deque.offerLast(2); // Добавление в конец deque.offerLast(5); deque.offerLast(4); - deque.offerFirst(3); // Добавление в голову + deque.offerFirst(3); // Добавление в начало deque.offerFirst(1); /* Доступ к элементам */ - int peekFirst = deque.peekFirst(); // Элемент в голове очереди - int peekLast = deque.peekLast(); // Элемент в хвосте очереди + int peekFirst = deque.peekFirst(); // Элемент в начале очереди + int peekLast = deque.peekLast(); // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - int popFirst = deque.pollFirst(); // Удаление элемента из головы - int popLast = deque.pollLast(); // Удаление элемента из хвоста + int popFirst = deque.pollFirst(); // Удаление из начала очереди + int popLast = deque.pollLast(); // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ int size = deque.size(); @@ -115,19 +115,19 @@ LinkedList deque = new(); /* Добавление элемента в очередь */ - deque.AddLast(2); // Добавление в хвост + deque.AddLast(2); // Добавление в конец deque.AddLast(5); deque.AddLast(4); - deque.AddFirst(3); // Добавление в голову + deque.AddFirst(3); // Добавление в начало deque.AddFirst(1); /* Доступ к элементам */ - int peekFirst = deque.First.Value; // Элемент в голове очереди - int peekLast = deque.Last.Value; // Элемент в хвосте очереди + int peekFirst = deque.First.Value; // Элемент в начале очереди + int peekLast = deque.Last.Value; // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - deque.RemoveFirst(); // Удаление элемента из головы - deque.RemoveLast(); // Удаление элемента из хвоста + deque.RemoveFirst(); // Удаление из начала очереди + deque.RemoveLast(); // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ int size = deque.Count; @@ -144,19 +144,19 @@ deque := list.New() /* Добавление элемента в очередь */ - deque.PushBack(2) // Добавление в хвост + deque.PushBack(2) // Добавление в конец deque.PushBack(5) deque.PushBack(4) - deque.PushFront(3) // Добавление в голову + deque.PushFront(3) // Добавление в начало deque.PushFront(1) /* Доступ к элементам */ - front := deque.Front() // Элемент в голове очереди - rear := deque.Back() // Элемент в хвосте очереди + front := deque.Front() // Элемент в начале очереди + rear := deque.Back() // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - deque.Remove(front) // Удаление элемента из головы - deque.Remove(rear) // Удаление элемента из хвоста + deque.Remove(front) // Удаление элемента из начала + deque.Remove(rear) // Удаление элемента из конца /* Получение длины двусторонней очереди */ size := deque.Len() @@ -173,20 +173,20 @@ var deque: [Int] = [] /* Добавление элемента в очередь */ - deque.append(2) // Добавление в хвост + deque.append(2) // Добавление в конец deque.append(5) deque.append(4) - deque.insert(3, at: 0) // Добавление в голову + deque.insert(3, at: 0) // Добавление в начало deque.insert(1, at: 0) /* Доступ к элементам */ - let peekFirst = deque.first! // Элемент в голове очереди - let peekLast = deque.last! // Элемент в хвосте очереди + let peekFirst = deque.first! // Элемент в начале очереди + let peekLast = deque.last! // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ // При использовании Array сложность popFirst составляет O(n) - let popFirst = deque.removeFirst() // Удаление элемента из головы - let popLast = deque.removeLast() // Удаление элемента из хвоста + let popFirst = deque.removeFirst() // Удаление из начала очереди + let popLast = deque.removeLast() // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ let size = deque.count @@ -265,19 +265,19 @@ Queue deque = Queue(); /* Добавление элемента в очередь */ - deque.addLast(2); // Добавление в хвост + deque.addLast(2); // Добавление в конец deque.addLast(5); deque.addLast(4); - deque.addFirst(3); // Добавление в голову + deque.addFirst(3); // Добавление в начало deque.addFirst(1); /* Доступ к элементам */ - int peekFirst = deque.first; // Элемент в голове очереди - int peekLast = deque.last; // Элемент в хвосте очереди + int peekFirst = deque.first; // Элемент в начале очереди + int peekLast = deque.last; // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - int popFirst = deque.removeFirst(); // Удаление элемента из головы - int popLast = deque.removeLast(); // Удаление элемента из хвоста + int popFirst = deque.removeFirst(); // Удаление из начала очереди + int popLast = deque.removeLast(); // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ int size = deque.length; @@ -293,22 +293,22 @@ let mut deque: VecDeque = VecDeque::new(); /* Добавление элемента в очередь */ - deque.push_back(2); // Добавление в хвост + deque.push_back(2); // Добавление в конец deque.push_back(5); deque.push_back(4); - deque.push_front(3); // Добавление в голову + deque.push_front(3); // Добавление в начало deque.push_front(1); /* Доступ к элементам */ - if let Some(front) = deque.front() { // Элемент в голове очереди + if let Some(front) = deque.front() { // Элемент в начале очереди } - if let Some(rear) = deque.back() { // Элемент в хвосте очереди + if let Some(rear) = deque.back() { // Элемент в конце очереди } /* Удаление элементов из очереди */ - if let Some(pop_front) = deque.pop_front() { // Удаление элемента из головы + if let Some(pop_front) = deque.pop_front() { // Удаление из начала очереди } - if let Some(pop_rear) = deque.pop_back() { // Удаление элемента из хвоста + if let Some(pop_rear) = deque.pop_back() { // Удаление из конца очереди } /* Получение длины двусторонней очереди */ @@ -331,19 +331,19 @@ val deque = LinkedList() /* Добавление элемента в очередь */ - deque.offerLast(2) // Добавление в хвост + deque.offerLast(2) // Добавление в конец deque.offerLast(5) deque.offerLast(4) - deque.offerFirst(3) // Добавление в голову + deque.offerFirst(3) // Добавление в начало deque.offerFirst(1) /* Доступ к элементам */ - val peekFirst = deque.peekFirst() // Элемент в голове очереди - val peekLast = deque.peekLast() // Элемент в хвосте очереди + val peekFirst = deque.peekFirst() // Элемент в начале очереди + val peekLast = deque.peekLast() // Элемент в конце очереди /* Удаление элементов из очереди */ - val popFirst = deque.pollFirst() // Удаление элемента из головы - val popLast = deque.pollLast() // Удаление элемента из хвоста + val popFirst = deque.pollFirst() // Удаление из начала очереди + val popLast = deque.pollLast() // Удаление из конца очереди /* Получение длины двусторонней очереди */ val size = deque.size @@ -385,4 +385,68 @@ ??? pythontutor "Визуализация выполнения" - https://pythontutor.com/render.html#code=from%20collections%20import%20deque%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%98%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%B4%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B9%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%0A%20%20%20%20deq%20%3D%20deque%28%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%94%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%B2%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%8C%0A%20%20%20%20deq.append%282%29%20%20%23%20%D0%94%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%0A%20%20%20%20deq.append%285%29%0A%20%20%20%20deq.append%284%29%0A%20%20%20%20deq.appendleft%283%29%20%20%23%20%D0%94%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%83%0A%20%20%20%20deq.appendleft%281%29%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8F%D1%8F%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%8C%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%94%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%83%D0%BF%20%D0%BA%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BC%0A%20%20%20%20front%20%3D%20deq%5B0%5D%20%20%23%20%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%20%D0%B2%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%20%D0%B2%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%20front%20%3D%22,%20front%29%0A%20%20%20%20rear%20%3D%20deq%5B-1%5D%20%20%23%20%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%20%D0%B2%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%20%D0%B2%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%20rear%20%3D%22,%20rear%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%20%D0%B8%D0%B7%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%0A%20%20%20%20pop_front%20%3D%20deq.popleft%28%29%20%20%23%20%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%B8%D0%B7%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%B8%D0%B7%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%20%20pop_front%20%3D%22,%20pop_front%29%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%20%D1%83%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%D0%B7%20%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%20%20%20%20pop_rear%20%3D%20deq.pop%28%29%20%20%23%20%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%20%20pop_rear%20%3D%22,%20pop_rear%29%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B5%20%D1%83%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%85%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B4%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D1%8B%20%D0%B4%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B9%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%0A%20%20%20%20size%20%3D%20len%28deq%29%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%94%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0%20%D0%B4%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B9%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%20size%20%3D%22,%20size%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%20%D0%B4%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B9%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%20%D0%BD%D0%B0%20%D0%BF%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D1%83%0A%20%20%20%20is_empty%20%3D%20len%28deq%29%20%3D%3D%200%0A%20%20%20%20print%28%22%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8F%D1%8F%20%D0%BE%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%8C%20%D0%BF%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%20%3D%22,%20is_empty%29&cumulative=false&curIn \ No newline at end of file + https://pythontutor.com/render.html#code=from%20collections%20import%20deque%0A%0A%22%22%22Driver%20Code%22%22%22%0Aif%20__name__%20%3D%3D%20%22__main__%22%3A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%88%9D%E5%A7%8B%E5%8C%96%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%0A%20%20%20%20deq%20%3D%20deque%28%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%85%A5%E9%98%9F%0A%20%20%20%20deq.append%282%29%20%20%23%20%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E8%87%B3%E9%98%9F%E5%B0%BE%0A%20%20%20%20deq.append%285%29%0A%20%20%20%20deq.append%284%29%0A%20%20%20%20deq.appendleft%283%29%20%20%23%20%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E8%87%B3%E9%98%9F%E9%A6%96%0A%20%20%20%20deq.appendleft%281%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%E8%AE%BF%E9%97%AE%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20front%20%3D%20deq%5B0%5D%20%20%23%20%E9%98%9F%E9%A6%96%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E9%A6%96%E5%85%83%E7%B4%A0%20front%20%3D%22,%20front%29%0A%20%20%20%20rear%20%3D%20deq%5B-1%5D%20%20%23%20%E9%98%9F%E5%B0%BE%E5%85%83%E7%B4%A0%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E5%B0%BE%E5%85%83%E7%B4%A0%20rear%20%3D%22,%20rear%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%87%BA%E9%98%9F%0A%20%20%20%20pop_front%20%3D%20deq.popleft%28%29%20%20%23%20%E9%98%9F%E9%A6%96%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%87%BA%E9%98%9F%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E9%A6%96%E5%87%BA%E9%98%9F%E5%85%83%E7%B4%A0%20%20pop_front%20%3D%22,%20pop_front%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E9%A6%96%E5%87%BA%E9%98%9F%E5%90%8E%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%20%20%20%20pop_rear%20%3D%20deq.pop%28%29%20%20%23%20%E9%98%9F%E5%B0%BE%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%87%BA%E9%98%9F%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E5%B0%BE%E5%87%BA%E9%98%9F%E5%85%83%E7%B4%A0%20%20pop_rear%20%3D%22,%20pop_rear%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E9%98%9F%E5%B0%BE%E5%87%BA%E9%98%9F%E5%90%8E%20deque%20%3D%22,%20deq%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%E8%8E%B7%E5%8F%96%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%E7%9A%84%E9%95%BF%E5%BA%A6%0A%20%20%20%20size%20%3D%20len%28deq%29%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%E9%95%BF%E5%BA%A6%20size%20%3D%22,%20size%29%0A%0A%20%20%20%20%23%20%E5%88%A4%E6%96%AD%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%E6%98%AF%E5%90%A6%E4%B8%BA%E7%A9%BA%0A%20%20%20%20is_empty%20%3D%20len%28deq%29%20%3D%3D%200%0A%20%20%20%20print%28%22%E5%8F%8C%E5%90%91%E9%98%9F%E5%88%97%E6%98%AF%E5%90%A6%E4%B8%BA%E7%A9%BA%20%3D%22,%20is_empty%29&cumulative=false&curInstr=3&heapPrimitives=nevernest&mode=display&origin=opt-frontend.js&py=311&rawInputLstJSON=%5B%5D&textReferences=false + +## Реализация двусторонней очереди * + +Реализация двусторонней очереди схожа с обычной очередью, можно выбрать в качестве базовой структуры данных связный список или массив. + +### Реализация на основе двусвязного списка + +В предыдущем разделе для реализации очереди использовался обычный односвязный список, так как он позволяет удобно удалять головной узел (соответствует операции удаления из очереди) и добавлять новый узел после хвостового узла (соответствует операции добавления в очередь). + +Для двусторонней очереди операции добавления и удаления можно выполнять как в начале, так и в конце. Иными словами, двусторонняя очередь требует реализации операций в симметричном направлении. Для этого в качестве базовой структуры данных двусторонней очереди удобно использовать двусвязный список. + +Головной и хвостовой узлы двусвязного списка рассматриваются как начало и конец двусторонней очереди. При этом реализуется возможность добавления и удаления узлов с обеих сторон, см. рис. 5.8. + +=== "LinkedListDeque" + ![Реализация двусторонней очереди на основе двусвязного списка](deque.assets/linkedlist_deque_step1.png) + +=== "push_last()" + ![Добавление в конец очереди](deque.assets/linkedlist_deque_step2_push_last.png) + +=== "push_first()" + ![Добавление в начало очереди](deque.assets/linkedlist_deque_step3_push_first.png) + +=== "pop_last()" + ![Удаление из конца очереди](deque.assets/linkedlist_deque_step4_pop_last.png) + +=== "pop_first()" + ![Удаление из начала очереди](deque.assets/linkedlist_deque_step5_pop_first.png) + +Ниже представлен код реализации: + +```src +[file]{linkedlist_deque}-[class]{linked_list_deque}-[func]{} +``` + +### Реализация на основе массива + +Аналогично реализации обычной очереди для двусторонней очереди можно использовать кольцевой массив, как показано на рис. 5.9. + +=== "ArrayDeque" + ![Реализация двусторонней очереди на основе массива](deque.assets/array_deque_step1.png) + +=== "push_last()" + ![Добавление в конец очереди](deque.assets/array_deque_step2_push_last.png) + +=== "push_first()" + ![Добавление в начало очереди](deque.assets/array_deque_step3_push_first.png) + +=== "pop_last()" + ![Удаление из конца очереди](deque.assets/array_deque_step4_pop_last.png) + +=== "pop_first()" + ![Удаление из начала очереди](deque.assets/array_deque_step5_pop_first.png) + +По сравнению с реализацией обычной очереди необходимо лишь добавить методы для добавления в начало очереди и для удаления из конца очереди: + +```src +[file]{array_deque}-[class]{array_deque}-[func]{} +``` + +## Применение двусторонней очереди + +Двусторонняя очередь сочетает в себе логику стека и очереди. **Поэтому она применима для всех сценариев этих двух структур**, **одновременно предоставляя большую степень свободы**. + +Известно, что функция отмены в программном обеспечении обычно реализуется с помощью стека: система помещает каждое изменение в стек с помощью операции `push`, а затем выполняет отмену с помощью операции `pop`. Однако, учитывая ограничения системных ресурсов, программное обеспечение обычно ограничивает количество шагов отмены (например, позволяет сохранить только $50$ шагов). Когда длина стека превышает $50$, программе нужно выполнить удаление внизу стека (в начале очереди). **Но стек не может реализовать эту функцию**, **и в этом случае необходимо использовать двусторонюю очередь вместо стека**. Следует отметить, что основная логика отмены по-прежнему следует принципу стека «первым пришел -- последним вышел», просто двусторонняя очередь позволяет более гибко реализовать некоторые дополнительные логические операции.