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python資料結構_雙端佇列

雙端佇列

雙端佇列(deque,全名double-ended queue),是一種具有佇列和棧的性質的資料結構。

雙端佇列中的元素可以從兩端彈出,其限定插入和刪除操作在表的兩端進行。雙端佇列可以在佇列任意一端入隊和出隊。

操作

  • Deque() 建立一個空的雙端佇列
  • add_front(item) 從隊頭加入一個item元素
  • add_rear(item) 從隊尾加入一個item元素
  • remove_front() 從隊頭刪除一個item元素
  • remove_rear() 從隊尾刪除一個item元素
  • is_empty() 判斷雙端佇列是否為空
  • size() 返回佇列的大小

實現

class Deque(object):
    """雙端佇列"""
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        """判斷佇列是否為空"""
        return self.items == []

    def add_front(self, item):
        """在隊頭新增元素"""
        self.items.insert(0,item)

    def add_rear(self, item):
        """在隊尾新增元素"""
        self.items.append(item)

    def remove_front(self):
        """從隊頭刪除元素"""
        return self.items.pop(0)

    def remove_rear(self):
        """從隊尾刪除元素"""
        return self.items.pop()

    def size(self):
        """返回佇列大小"""
        return len(self.items)


if __name__ == "__main__":
    deque = Deque()
    deque.add_front(1)
    deque.add_front(2)
    deque.add_rear(3)
    deque.add_rear(4)
    print(deque.size())
    print(deque.remove_front())
    print(deque.remove_front())
    print(deque.remove_rear())
    print(deque.remove_rear())

"""
一個能用雙端佇列資料結構輕鬆解決的問題是經典的“迴文詞”問題。
迴文詞指的是正讀和反 讀都一樣的詞,如:radar、toot 和 madam。
我們想要編寫一個演算法來檢查放入的字串是否為迴文詞。


這個問題的解決方案是用一個雙端佇列來儲存這個字串。我們遍歷這個字串並把它的每個字母新增到雙端佇列的尾端。
現在這個雙端佇列看起來非常像一個普通佇列,但我們可以利用雙端 佇列兩端的對稱性。雙端佇列的首端用來儲存第一個字元,尾端用來儲存最後一個字元。

因為我們能夠同時取出兩端的字元,所以我們可以比較它們是否相同,如果相同就繼續比較剩 下的雙端佇列的首尾字元。
如果我們持續比較首尾字元並發現它們相同,最後字串要麼被比較 完,要麼只剩下一個字元,這取決於字串的原始長度是奇數還是偶數。
不管哪種情況,這個字串都是一個迴文詞。迴文詞判斷函式的實現如下。
"""
from deque import Deque
    
    
def palchecker(aString):
    chardeque = Deque()
    for ch in aString:
        chardeque.addRear(ch)

    stillEqual = True
    while chardeque.size() > 1 and stillEqual:
        first = chardeque.removeFront()
        last = chardeque.removeRear()
        if first != last:
            stillEqual = False

    return stillEqual


print(palchecker('yhgughy'))