数据结构与算法：堆栈和队列 - 双向队列

双向队列（double‑ended queue）允许在头部和尾部执行元素的添加或删除操作

双向队列常用操作

/**
 * File: deque.cpp
 * Created Time: 2022-11-25
 * Author: Krahets (krahets@163.com)
 */

#include "../utils/common.hpp"

/* Driver Code */
int main() {
    /* 初始化双向队列 */
    deque<int> deque;

    /* 元素入队 */
    deque.push_back(2);
    deque.push_back(5);
    deque.push_back(4);
    deque.push_front(3);
    deque.push_front(1);
    cout << "双向队列 deque = ";
    printDeque(deque);

    /* 访问元素 */
    int front = deque.front();
    cout << "队首元素 front = " << front << endl;
    int back = deque.back();
    cout << "队尾元素 back = " << back << endl;

    /* 元素出队 */
    deque.pop_front();
    cout << "队首出队元素 popFront = " << front << "，队首出队后 deque = ";
    printDeque(deque);
    deque.pop_back();
    cout << "队尾出队元素 popLast = " << back << "，队尾出队后 deque = ";
    printDeque(deque);

    /* 获取双向队列的长度 */
    int size = deque.size();
    cout << "双向队列长度 size = " << size << endl;

    /* 判断双向队列是否为空 */
    bool empty = deque.empty();
    cout << "双向队列是否为空 = " << empty << endl;

    return 0;
}

双向队列实现

基于双向链表的实现

们将双向链表的头节点和尾节点视为双向队列的队首和队尾，同时实现在两端添加和删除节点的功能。

基于数组的实现

可以使用环形数组来实现双向队列。

双向队列应用

双向队列兼具栈与队列的逻辑，因此它可以实现这两者的所有应用场景，同时提供更高的*度。
软件的“撤销”功能通常使用栈来实现：系统将每次更改操作 push 到栈中，然后通过 pop 实现撤销。然而，考虑到系统资源的限制，软件通常会限制撤销的步数（例如仅允许保存 50 步）。当栈的长度超过50 时，软件需要在栈底（队首）执行删除操作。但栈无法实现该功能，此时就需要使用双向队列来替代栈。

学习地址：https://github.com/krahets/hello-algo
重新复习数据结构，所有的内容都来自这里。