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commit d7b2277d2b
1444 changed files with 83312 additions and 8363 deletions
@@ -0,0 +1,148 @@
+/**
+ * File: array_deque.swift
+ * Created Time: 2023-02-22
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 循環配列ベースの両端キュー */
+class ArrayDeque {
+    private var nums: [Int] // 両端キューの要素を格納する配列
+    private var front: Int // 先頭ポインタ。先頭要素を指す
+    private var _size: Int // 両端キューの長さ
+
+    /* コンストラクタ */
+    init(capacity: Int) {
+        nums = Array(repeating: 0, count: capacity)
+        front = 0
+        _size = 0
+    }
+
+    /* 両端キューの容量を取得 */
+    func capacity() -> Int {
+        nums.count
+    }
+
+    /* 両端キューの長さを取得 */
+    func size() -> Int {
+        _size
+    }
+
+    /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+    func isEmpty() -> Bool {
+        size() == 0
+    }
+
+    /* 循環配列のインデックスを計算 */
+    private func 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
+        (i + capacity()) % capacity()
+    }
+
+    /* キュー先頭にエンキュー */
+    func pushFirst(num: Int) {
+        if size() == capacity() {
+            print("両端キューがいっぱいです")
+            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
+        front = index(i: front - 1)
+        // num をキュー先頭に追加
+        nums[front] = num
+        _size += 1
+    }
+
+    /* キュー末尾にエンキュー */
+    func pushLast(num: Int) {
+        if size() == capacity() {
+            print("両端キューがいっぱいです")
+            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
+        let rear = index(i: front + size())
+        // num をキュー末尾に追加
+        nums[rear] = num
+        _size += 1
+    }
+
+    /* キュー先頭からデキュー */
+    func popFirst() -> Int {
+        let num = peekFirst()
+        // 先頭ポインタを 1 つ後ろへ進める
+        front = index(i: front + 1)
+        _size -= 1
+        return num
+    }
+
+    /* キュー末尾からデキュー */
+    func popLast() -> Int {
+        let num = peekLast()
+        _size -= 1
+        return num
+    }
+
+    /* キュー先頭の要素にアクセス */
+    func peekFirst() -> Int {
+        if isEmpty() {
+            fatalError("両端キューが空です")
+        }
+        return nums[front]
+    }
+
+    /* キュー末尾の要素にアクセス */
+    func peekLast() -> Int {
+        if isEmpty() {
+            fatalError("両端キューが空です")
+        }
+        // 末尾要素のインデックスを計算
+        let last = index(i: front + size() - 1)
+        return nums[last]
+    }
+
+    /* 出力用の配列を返す */
+    func toArray() -> [Int] {
+        // 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
+        (front ..< front + size()).map { nums[index(i: $0)] }
+    }
+}
+
+@main
+enum _ArrayDeque {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        /* 両端キューを初期化 */
+        let deque = ArrayDeque(capacity: 10)
+        deque.pushLast(num: 3)
+        deque.pushLast(num: 2)
+        deque.pushLast(num: 5)
+        print("両端キュー deque = \(deque.toArray())")
+
+        /* 要素にアクセス */
+        let peekFirst = deque.peekFirst()
+        print("先頭要素 peekFirst = \(peekFirst)")
+        let peekLast = deque.peekLast()
+        print("末尾要素 peekLast = \(peekLast)")
+
+        /* 要素をエンキュー */
+        deque.pushLast(num: 4)
+        print("要素 4 を末尾に追加した後 deque = \(deque.toArray())")
+        deque.pushFirst(num: 1)
+        print("要素 1 を先頭に追加した後 deque = \(deque.toArray())")
+
+        /* 要素をデキュー */
+        let popLast = deque.popLast()
+        print("末尾から取り出した要素 = \(popLast)，末尾から取り出した後 deque = \(deque.toArray())")
+        let popFirst = deque.popFirst()
+        print("先頭から取り出した要素 = \(popFirst)，先頭から取り出した後 deque = \(deque.toArray())")
+
+        /* 両端キューの長さを取得 */
+        let size = deque.size()
+        print("両端キューのサイズ size = \(size)")
+
+        /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+        let isEmpty = deque.isEmpty()
+        print("両端キューが空かどうか = \(isEmpty)")
+    }
+}