实现一个双端队列的步骤简析

01 故事起源

队列是一种先进先出的数据结构。
 

一般通过数组实现。

 

还需要定义2个指针，头指针和尾指针。

 

02 插入和删除

2.1 插入

从队尾tail处插入，再将tail指针后移。

2.2 删除

从队首head处取出元素，再将head指针后移。

 

但数组是定长的，如果多次插入删除，tail指针就会超出数组范围，而前面其实还是有空间的，所以常用的还是循环队列。

 

03 循环队列

循环其实就是让head,tail两个指针在数组内循环移动，当移动到队尾时就跳到队首。

 

通过取模就可以实现循环。

 

当head==tail时，即为队空。

 

当head==(tail+1)%n时，即为队满。如果队列长度为n，则只能装n-1个元素，最后一个元素要空着。因为如果放入元素，tail会和head重合，就无法判断是队空还是队满。

   

04 双端队列

普通队列只能队首出，队尾进，但有时我们需要队首和队尾都能进出，即双端队列。

4.1 插入

队首插入，则head指针前移；队尾插入，则tail指针后移。

4.2 删除

队首删除，则head指针后移；队尾删除，则tail指针前移。

 

05 代码实现

实现一个模板，以后可重复利用。

先定义必要的方法和变量。

构造函数

插入



删除

size方法

使用案例

06 总结

队列是非常基础且重要的数据结构，双端队列属于队列的升级。很多的算法都是基于队列来实现，例如搜索中的bfs，图论中的spfa，计算几何中的melkman等。队列结构本身很简单，如何使用才是比较难的，一定要深刻理解，以后才能熟练应用到不同的模型中。




审核编辑：刘清