双端队列用循环数组实现C语言
时间: 2024-10-09 15:03:33 浏览: 80
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。
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