19、双端队列与队列的实现与应用

双端队列与队列的实现与应用

1. 双端队列（Deque）

双端队列（deque）是一种更为通用的数据结构，因为它允许在两端进行插入和移除操作。这种灵活性使得双端队列在多种场景中都非常有用。例如，当需要模拟栈或队列的行为时，双端队列可以简化实现。

1.1 双端队列的基本概念

双端队列可以在两端进行插入和移除操作，这使得它既像栈又像队列。例如，当限制自己只在一端进行插入和移除时，双端队列表现为栈；当始终从一端插入而在另一端移除时，它表现为队列。双端队列还可以用于处理需要频繁在两端进行操作的情况，如缓冲区管理。

1.2 双端队列的实现方式

在实现双端队列时，我们需要确保两端的操作尽可能高效。以下是两种常见的实现方式：

1.2.1 数组实现

一种简单的方法是使用数组来实现双端队列。我们可以将数组的中间位置作为初始插入点，然后向两侧扩展。这种方法的优点是简单直观，但在数组满时需要重新分配内存并复制元素，效率较低。

操作	时间复杂度
插入（前端）	O(1)
插入（后端）	O(1)
删除（前端）	O(1)
删除（后端）	O(1)