一、双端队列
双端队列 Deque 是一种有次序的数据集,跟队列相似,其两端可以称作"首" 和 "尾"端,但 Deque 中数据项既可以从队首加入,也可以从队尾加入;数据项也可以从两端移除。某种意义上说,双端队列集成了栈和队列的能力。
但双端队列并不具有内在的 LIFO 或者 FIFO 特性,如果用双端队列来模拟栈或队列,需要由使用者自行维护操作的一致性。
用 Python 实现抽象数据类型Deque,Deque定义的操作如下:
- Deque():创建一个空双端队列;
- add_front(item):将 item 加入队首;
- add_tail(item):将 item 加入队尾;
- remove_front():从队首移除数据项,返回值为移除的数据项;
- remove_tail():从队尾移除数据项,返回值为移除的数据项;
- is_empty():返回 Deque 是否为空;
- get_size():返回 Deque 中包含数据项的个数。
定义双端队列,代码实现如下:
classDeque: def__init__(self): # 创建空的双端队列self.items= [] defis_empty(self): # 判断双端队列是否为空returnself.items== [] defadd_front(self, item): # 从队首加入元素 self.items.append(item) defadd_tail(self, item): # 从队尾加入元素 self.items.insert(0, item) defremove_front(self): # 从队首删除元素 ifself.is_empty(): raiseException('Queue is empty') returnself.items.pop() defremove_tail(self): # 从队尾删除元素 ifself.is_empty(): raiseException('Queue is empty') returnself.items.pop(0) defget_size(self): # 获取双端队列元素数量returnlen(self.items)
操作复杂度:add_front / remove_front,O(1);add_tail / remove_tail,O(n)。
二、回文检测
“回文词” 指正读和反读都一样的词,如radar、bob、toot;中文:“上海自来水来自海上”,“山东落花生花落东山”。
用双端队列很容易解决 “回文词” 问题,先将需要判定的词从队尾加入Deque,再从两端同时移除字符判定是否相同,直到 Deque 中剩下 0 个或 1 个字符。
算法实现如下:
defpalindrome_check(string): # 回文检测str_deque=Deque() foriteminstring: str_deque.add_front(item) check_flag=Truewhilestr_deque.get_size() >1andcheck_flag: left=str_deque.remove_front() # 队尾移除right=str_deque.remove_tail() # 队首移除ifleft!=right: # 只要有一次不相等 不是回文check_flag=False# 判断完一遍 check_flag为True 是回文returncheck_flagprint(palindrome_check("radar")) print(palindrome_check("abcbac")) print(palindrome_check("上海自来水来自海上"))