双端队列是不是循环队列
时间: 2024-08-13 17:05:28 浏览: 51
双端队列(deque,全称double-ended queue)和循环队列(circular buffer)都是线性数据结构,但它们有一些关键的区别。
1. 双端队列:deque支持在队列的两端进行插入和删除操作,也就是说,可以在头部(front)或尾部(back)添加或移除元素,这在其他队列如数组队列中通常是做不到的。双端队列并不强制队尾元素“循环”回到队首,它是两个独立的队列结构的合并,一个用于头部操作,另一个用于尾部操作。
2. 循环队列:循环队列是一种特殊的队列,当队列满时,新的元素会替换掉队尾的第一个元素,从而形成一个循环。这意味着最后一个被添加的元素实际上位于队列的开始位置,这样可以避免在队尾进行大量的索引调整。由于这种特性,循环队列通常用于内存有限且需要高效访问元素的场景。
简单来说,双端队列不是循环队列,它们的主要区别在于操作的便利性和是否具备循环性。如果你想要在队列的两端高效地进行插入和删除操作,并且不关心队尾元素是否会循环到队首,那么应该选择双端队列;如果你需要循环访问队列元素并且空间有限,那么循环队列可能是更好的选择。
相关问题
双端队列用循环数组实现C语言
双端队列(Deque,全称Double Ended Queue),是一种特殊的线性表数据结构,它允许在两端进行插入和删除操作。在C语言中,我们可以利用循环数组(Circular Buffer 或 Ring Buffer)来实现双端队列。
循环数组的特点是数组的最后一个元素的下一个位置被视为第一个元素,这样可以避免边界检查,提高效率。以下是使用循环数组实现双端队列的一种基本思路:
1. 定义一个结构体,包含一个数组`data[]`和两个索引变量`front`和`rear`,分别表示队列头部和尾部的位置。
```c
typedef struct {
int capacity; // 数组容量
int size; // 当前元素个数
int front; // 队头位置
int rear; // 队尾位置
} Deque;
```
2. 初始化函数:创建一个新的双端队列并设置初始状态。
```c
Deque* deque_init(int cap) {
Deque* dq = malloc(sizeof(Deque));
dq->capacity = cap;
dq->size = 0;
dq->front = -1;
dq->rear = -1;
return dq;
}
```
3. 插入元素:
- 在队尾添加:如果队满,将新元素放在首位,同时移动所有其他元素一位;否则直接在rear后加一。
```c
void deque_push_back(Deque* dq, int value) {
if (dq->size == dq->capacity) {
dq->front = (dq- 1; i > 0; --i)
dq->data[(dq->rear + 1) % dq->capacity] = dq->data[i];
}
dq->data[++dq->rear] = value;
dq->size++;
}
```
4. 删除元素:
- 从队首移除:如果队列非空,更新front,减小size;
- 从队尾移除:类似地处理,但注意当front等于rear时需要特殊处理。
5. 其他功能如查看队首、队尾元素等,可根据需求实现。
用循环方式实现双端队列
双端队列(Deque,全称Double Ended Queue),是一种允许在其两端进行插入和删除操作的数据结构,类似于数组的两端。用循环方式实现双端队列可以采用数组或者链表数据结构。
1. 数组实现(如Java的ArrayDeque):
```java
public class CircularArrayDeque {
private int[] elements;
private int front; // 队首元素索引
private int rear; // 队尾元素索引
// 初始化数组大小和初始化等...
public void addFront(int value) {
if (isFull()) {
throw new IllegalStateException("Queue is full");
}
elements[(front + size - 1) % size] = value; // 使用模运算保持front始终在0到size-1范围内
front = (front + 1) % size;
}
public int removeRear() {
if (isEmpty()) {
throw new IllegalStateException("Queue is empty");
}
int removedValue = elements[rear];
rear = (rear + 1) % size;
return removedValue;
}
// 其他方法...
private boolean isEmpty() { ... }
private boolean isFull() { ... }
}
```
2. 链表实现:
```java
public class LinkedListDeque<T> {
private Node<T> front;
private Node<T> rear;
// 添加、删除节点等操作...
public void addFront(T value) {
Node<T> newNode = new Node<>(value);
if (isEmpty()) {
front = newNode;
rear = newNode;
} else {
newNode.next = front;
front.prev = newNode;
front = newNode;
}
}
public T removeRear() {
if (isEmpty()) {
throw new IllegalStateException("Queue is empty");
}
T value = rear.value;
rear = rear.prev;
if (rear == null) {
front = null;
}
return value;
}
// 省略其他方法...
}
class Node<T> {
T value;
Node<T> prev;
Node<T> next;
// 构造函数和内部方法...
}
```
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