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ja/codes/go/chapter_stack_and_queue/array_deque.go

@@ -0,0 +1,121 @@
+// File: array_deque.go
+// Created Time: 2023-03-13
+// Author: Reanon (793584285@qq.com)
+
+package chapter_stack_and_queue
+
+import "fmt"
+
+/* 循環配列ベースの両端キュー */
+type arrayDeque struct {
+	nums        []int // 両端キューの要素を格納する配列
+	front       int   // 先頭ポインタ。先頭要素を指す
+	queSize     int   // 両端キューの長さ
+	queCapacity int   // キュー容量（格納できる要素数の上限）
+}
+
+/* キューを初期化 */
+func newArrayDeque(queCapacity int) *arrayDeque {
+	return &arrayDeque{
+		nums:        make([]int, queCapacity),
+		queCapacity: queCapacity,
+		front:       0,
+		queSize:     0,
+	}
+}
+
+/* 両端キューの長さを取得 */
+func (q *arrayDeque) size() int {
+	return q.queSize
+}
+
+/* 両端キューが空かどうかを判定 */
+func (q *arrayDeque) isEmpty() bool {
+	return q.queSize == 0
+}
+
+/* 循環配列のインデックスを計算 */
+func (q *arrayDeque) index(i int) int {
+	// 剰余演算により配列の先頭と末尾をつなげる
+	// i が配列の末尾を越えたら先頭に戻る
+	// i が配列の先頭を越えて前に出たら末尾に戻る
+	return (i + q.queCapacity) % q.queCapacity
+}
+
+/* キュー先頭にエンキュー */
+func (q *arrayDeque) pushFirst(num int) {
+	if q.queSize == q.queCapacity {
+		fmt.Println("両端キューは満杯です")
+		return
+	}
+	// 先頭ポインタを左に 1 つ移動する
+	// 剰余演算により、front が配列先頭を越えた後に末尾へ戻るようにする
+	q.front = q.index(q.front - 1)
+	// num をキュー先頭に追加
+	q.nums[q.front] = num
+	q.queSize++
+}
+
+/* キュー末尾にエンキュー */
+func (q *arrayDeque) pushLast(num int) {
+	if q.queSize == q.queCapacity {
+		fmt.Println("両端キューは満杯です")
+		return
+	}
+	// キュー末尾ポインタを計算し、末尾インデックス + 1 を指す
+	rear := q.index(q.front + q.queSize)
+	// num をキュー末尾に追加
+	q.nums[rear] = num
+	q.queSize++
+}
+
+/* キュー先頭からデキュー */
+func (q *arrayDeque) popFirst() any {
+	num := q.peekFirst()
+	if num == nil {
+		return nil
+	}
+	// 先頭ポインタを 1 つ後ろへ進める
+	q.front = q.index(q.front + 1)
+	q.queSize--
+	return num
+}
+
+/* キュー末尾からデキュー */
+func (q *arrayDeque) popLast() any {
+	num := q.peekLast()
+	if num == nil {
+		return nil
+	}
+	q.queSize--
+	return num
+}
+
+/* キュー先頭の要素にアクセス */
+func (q *arrayDeque) peekFirst() any {
+	if q.isEmpty() {
+		return nil
+	}
+	return q.nums[q.front]
+}
+
+/* キュー末尾の要素にアクセス */
+func (q *arrayDeque) peekLast() any {
+	if q.isEmpty() {
+		return nil
+	}
+	// 末尾要素のインデックスを計算
+	last := q.index(q.front + q.queSize - 1)
+	return q.nums[last]
+}
+
+/* 表示用に Slice を取得 */
+func (q *arrayDeque) toSlice() []int {
+	// 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
+	res := make([]int, q.queSize)
+	for i, j := 0, q.front; i < q.queSize; i++ {
+		res[i] = q.nums[q.index(j)]
+		j++
+	}
+	return res
+}