10.1-5 双端队列deque

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本文介绍了一种基于数组实现的双端队列deque的数据结构，该结构支持两端的插入和删除操作，并提供了完整的C语言源代码实现。文章通过定义结构体、实现基本操作如判断队列是否为空或满、在头部或尾部插入与删除元素等功能，展示了deque的基本用法。

/*
双端队列deque，可在两端插入、删除。
有MAX+1个位置（MAX个可用）
*/
#include<stdio.h>
#define MAX 6
typedef char ElemType;
typedef int bool;
struct DEQUE{
    int head;//指向第一个元素，初值0
    int tail;//指向最后元素的下一个位置，初值0
    ElemType q[MAX+1];
}DQ;
void warning(char*s)
{
    puts(s);
}
bool full()//deque是否满
{
    return DQ.tail+1==DQ.head||(DQ.tail==MAX&&DQ.head==0);
}
bool empty()//deque是否空
{
    return DQ.head==DQ.tail;
}
void pushfront(ElemType elem)//头端插入
{
    if(full()) warning("full!");
    else{
        if(DQ.head==0) DQ.head=MAX;
        else DQ.head--;
        DQ.q[DQ.head]=elem;
    }
}
void popfront()//头端删除
{
    if(empty()) warning("empty!");
    else{
        if(DQ.head==MAX) DQ.head=0;
        else DQ.head++;
    }
}
ElemType frontelem()//头端元素
{
    return DQ.q[DQ.head];
}
void pushback(ElemType elem)//尾端插入
{
    if(full()) warning("full!");
    else{
        DQ.q[DQ.tail]=elem;
        if(DQ.tail==MAX) DQ.tail=0;
        else DQ.tail++;
    }
}
void popback()//尾端删除
{
    if(empty()) warning("empty!");
    else{
        if(DQ.tail==0) DQ.tail=MAX;
        else DQ.tail--;
    }
}
ElemType backelem()//尾端元素
{
    return  DQ.tail==0?DQ.q[MAX]:DQ.q[DQ.tail-1];
}
void traverse()
{
    int i;
    printf("QUEUE:");
    for(i=DQ.head;i!=DQ.tail;i==MAX?(i=0):i++)
        putchar(DQ.q[i]);
    putchar('\n');
    printf("ARRAY:");
    for(i=0;i<=MAX;i++)
        putchar(DQ.q[i]);
    putchar('\n');
}
int main(void)
{
    DQ.head=DQ.tail=0;
    popfront();
    pushfront('a');
    traverse();

    popback();
    traverse();

    pushback('z');
    pushback('y');
    putchar(backelem());
    traverse();

    pushfront('a');
    pushfront('b');
    pushfront('c');
    pushfront('d');
    putchar(frontelem());
    traverse();

    pushback('w');
    pushfront('e');
    traverse();
    popback();
    popfront();
    popfront();
    traverse();
    popback();
    popback();
    traverse();
    popback();
    popback();
    return 0;
}