双端队列实现：入队、出队操作与算法分析

"这篇资料是关于双端队列（Double-Ended Queue，简称deque）的实现，主要包括双端队列的初始化、入队（enqueue）和出队（dequeue）等基本操作。提供了数据结构定义、伪代码以及C语言的具体算法实现。" 双端队列是一种特殊的线性数据结构，它允许在队列的两端进行插入和删除操作。这种数据结构在很多算法和编程问题中都有应用，比如作为栈的替代品、在图形算法中管理边的优先级等。 1. 数据类型定义 双端队列的数据类型通常用结构体表示，如这里的`dqu`和指针`dq`。结构体包含一个整型数组`p`用于存储队列元素，以及两个整型变量`lend`和`rend`分别表示队列的左端和右端位置。数组大小可以通过常量`SIZE`预先设定。 ```c typedef struct { int *p; // 用一数组存储队列元素 int lend; // 左端 int rend; // 右端 } dqu, *dq; ``` 2. 初始化队列 初始化队列主要是分配内存空间给数组`p`，并设置`lend`和`rend`为0，表示队列为空。 ```c void initdq(dq q) { q->p = (int*)malloc(SIZE * sizeof(int)); if (!q->p) { printf("lackofmemory!!!"); exit(0); } q->lend = q->rend = 0; } ``` 3. 入队操作 入队分为左端入队和右端入队，需要检查队列是否已满，如果已满则打印错误信息并结束程序。入队操作会更新`lend`或`rend`的位置，以保持队列的逻辑顺序。 - 左端入队：当队列为空时，直接将元素添加到`lend`位置并移动`lend`；否则，需要将`lend`向左移动一位，然后插入元素。 - 右端入队：直接将元素添加到`rend`位置并移动`rend`。 C语言算法实现： ```c void endq(dq q, int i, int e) { if ((q->rend + 1) % SIZE == q->lend) { // 若队已满 printf("thequeueisfull"); exit(0); } if (i == 1) { // 左端入队 if (q->lend == q->rend) { // 若原来队空 q->p[q->lend] = e; q->lend = (q->lend + SIZE) % SIZE; q->rend = (q->rend + 1 + SIZE) % SIZE; } else { int t = (q->lend - 1 + SIZE) % SIZE; q->p[t] = e; q->lend = t; } } else { // 右端入队 q->p[q->rend] = e; q->rend = (q->rend + 1 + SIZE) % SIZE; } } ``` 4. 出队操作 出队操作同样分为左端出队和右端出队，需要检查队列是否为空。出队后需要更新`lend`或`rend`的位置，以保持队列的逻辑顺序。 - 左端出队：删除左端的元素，将`lend`向右移动一位。 - 右端出队：删除右端的元素，将`rend`向左移动一位。 出队的C语言算法实现未在给出的部分中详细描述，但其逻辑与入队类似，需要考虑队列是否为空，以及更新对应端的位置。 总结来说，这个资料提供了一个基础的双端队列实现，通过结构体、内存分配和循环数组管理队列元素，支持在两端进行插入和删除操作。这对于理解和实现双端队列的原理非常有帮助，同时也为其他复杂的数据结构和算法提供了基础。