双端队列操作与维护-优快云博客

本文介绍了如何实现双端队列，支持在队列头部和尾部的插入与删除，以及将一个队列顺序或逆序连接到另一个队列尾部的操作。问题来源于一道编程竞赛题目，涉及到的数据规模较大，需要高效的数据结构和算法来处理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

度度熊学队列

原题链接 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=6375

度度熊正在学习双端队列，他对其翻转和合并产生了很大的兴趣。

初始时有 NN 个空的双端队列（编号为 11 到 NN ），你要支持度度熊的 QQ 次操作。

①11 uu ww valval 在编号为 uu 的队列里加入一个权值为 valval 的元素。（w=0w=0 表示加在最前面，w=1w=1 表示加在最后面）。

②22 uu ww 询问编号为 uu 的队列里的某个元素并删除它。（ w=0w=0 表示询问并操作最前面的元素，w=1w=1 表示最后面）

③33 uu vv ww 把编号为 vv 的队列“接在”编号为 uu 的队列的最后面。w=0w=0 表示顺序接（队列 vv 的开头和队列 uu 的结尾连在一起，队列vv 的结尾作为新队列的结尾）, w=1w=1 表示逆序接（先将队列 vv 翻转，再顺序接在队列 uu 后面）。且该操作完成后，队列 vv 被清空。

Input

有多组数据。

对于每一组数据，第一行读入两个数 NN 和 QQ。

接下来有 QQ 行，每行 33~44 个数，意义如上。

N≤150000,Q≤400000N≤150000,Q≤400000

1≤u,v≤N,0≤w≤1,1≤val≤1000001≤u,v≤N,0≤w≤1,1≤val≤100000

所有数据里 QQ 的和不超过500000500000

Output

对于每组数据的每一个操作②，输出一行表示答案。

注意，如果操作②的队列是空的，就输出−1−1且不执行删除操作。

Sample Input

2 10
1 1 1 23
1 1 0 233
2 1 1 
1 2 1 2333
1 2 1 23333
3 1 2 1
2 2 0
2 1 1
2 1 0
2 1 1

Sample Output

23
-1
2333
233
23333

提示

由于读入过大，C/C++ 选手建议使用读入优化。

一个简单的例子：

void read(int &x){
	char ch = getchar();x = 0;
	for (; ch < '0' || ch > '9'; ch = getchar());
	for (; ch >='0' && ch <= '9'; ch = getchar()) x = x * 10 + ch - '0';
}

实现双端队列，维护N个双端队列，在队列的首部与尾部可以进行插入和删除，并可以将一个队列顺序与逆序添加到另一个队列的尾部，清空原序列。

#include<stdio.h>
#include<deque>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int N,Q;
    while(~scanf("%d%d",&N,&Q))
    {
        deque<int>D[N+1];//使用deque构建双端队列D
        char ch;
        for(int i=0; i<Q; i++)
        {
            scanf(" %c",&ch);
            //判断ch的值来进行操作
            if(ch=='1')
            {
                int u,w,v;
                scanf("%d%d%d",&u,&w,&v);
                if(w==0)
                {
                    D[u].push_front(v);//放入队首
                }
                else
                {
                    D[u].push_back(v);//放入队尾
                }
            }
            else if(ch=='2')
            {
                int u,w;
                scanf("%d%d",&u,&w);
                if(D[u].empty())//判断队列是否为空
                {
                    printf("-1\n");
                }
                else if(w==0)
                {
                    printf("%d\n",D[u].front());
                    D[u].pop_front();//删除队首
                }
                else
                {
                    printf("%d\n",D[u].back());
                    D[u].pop_back();//删除队尾
                }
            }
            else if(ch=='3')
            {
                int u,w,v;
                scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
                if(w==0)
                {
                    while(!D[v].empty())//将队列D【v】的首与D【u】的尾部进行连接
                    {
                        D[u].push_back(D[v].front());
                        D[v].pop_front();
                    }
                }
                else
                {
                    while(!D[v].empty())//队列的尾对尾连接
                    {
                        D[u].push_back(D[v].back());
                        D[v].pop_back();
                    }
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}