答案:使用固定大小数组和循环索引实现双端队列,通过front和rear指针支持两端插入删除。初始化时front和rear为0,利用取模运算实现循环,避免越界并提高空间利用率。提供判空、判满、插入、删除及访问首尾元素操作,适合理解底层机制,实际应用建议用std::deque。

在C++中,可以使用数组手动实现双端队列(deque),即允许从队列的前端和后端进行插入和删除操作。虽然标准库提供了 std::deque,但了解如何用数组实现有助于理解底层机制。
基本思路与结构设计
使用一个固定大小的数组和两个指针(或索引)front 和 rear 来标记队列的首尾位置。为了高效利用空间,可以让数组“循环”使用,即当 rear 到达数组末尾时,自动回到开头(前提是前面有空位)。
关键点:
数组大小固定,需预先定义容量。front 指向队列第一个元素的位置。rear 指向队列最后一个元素的下一个位置(类似左闭右开)。通过取模运算实现循环效果。
核心操作实现
以下是主要成员函数的实现逻辑:
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const int MAX_SIZE = 100;
class ArrayDeque {
private:
int arr[MAX_SIZE];
int front;
int rear;
int capacity;
public:
ArrayDeque() {
capacity = MAX_SIZE;
front = 0;
rear = 0;
}
判断队列是否为空或满:
bool isEmpty() {
return front == rear;
}
bool isFull() {
return (rear + 1) % capacity == front;
}
从队尾插入(pushBack):
void pushBack(int value) {
if (isFull()) {
cout
return;
}
arr[rear] = value;
rear = (rear + 1) % capacity;
}
从队头插入(pushFront):
void pushFront(int value) {
if (isFull()) {
cout
return;
}
front = (front – 1 + capacity) % capacity;
arr[front] = value;
}
从队头删除(popFront):
void popFront() {
if (isEmpty()) {
cout
return;
}
front = (front + 1) % capacity;
}
从队尾删除(popBack):
void popBack() {
if (isEmpty()) {
cout
return;
}
rear = (rear – 1 + capacity) % capacity;
}
获取队头和队尾值:
int getFront() {
if (isEmpty()) {
throw runtime_error(“Deque is empty”);
}
return arr[front];
}
int getBack() {
if (isEmpty()) {
throw runtime_error(“Deque is empty”);
}
return arr[(rear – 1 + capacity) % capacity];
}
};
使用示例
测试代码片段:
ArrayDeque dq;
dq.pushBack(1);
dq.pushFront(2);
cout
cout
dq.popBack();
dq.popFront();
基本上就这些。这个实现展示了如何用数组模拟双端队列的核心操作,适合学习数据结构原理。实际开发中推荐使用 std::deque,它更安全且功能完整。
以上就是c++++中如何使用数组实现双端队列_c++数组双端队列实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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