mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-06-28 08:34:28 +00:00
Yudong Jin
d7b2277d2b
* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
130 lines
4.4 KiB
Python
130 lines
4.4 KiB
Python
"""
|
|
File: array_deque.py
|
|
Created Time: 2023-03-01
|
|
Author: krahets (krahets@163.com)
|
|
"""
|
|
|
|
|
|
class ArrayDeque:
|
|
"""循環配列ベースの両端キュー"""
|
|
|
|
def __init__(self, capacity: int):
|
|
"""コンストラクタ"""
|
|
self._nums: list[int] = [0] * capacity
|
|
self._front: int = 0
|
|
self._size: int = 0
|
|
|
|
def capacity(self) -> int:
|
|
"""両端キューの容量を取得"""
|
|
return len(self._nums)
|
|
|
|
def size(self) -> int:
|
|
"""両端キューの長さを取得"""
|
|
return self._size
|
|
|
|
def is_empty(self) -> bool:
|
|
"""両端キューが空かどうかを判定"""
|
|
return self._size == 0
|
|
|
|
def index(self, i: int) -> int:
|
|
"""循環配列のインデックスを計算"""
|
|
# 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 + self.capacity()) % self.capacity()
|
|
|
|
def push_first(self, num: int):
|
|
"""キュー先頭にエンキュー"""
|
|
if self._size == self.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
|
|
self._front = self.index(self._front - 1)
|
|
# num をキュー先頭に追加
|
|
self._nums[self._front] = num
|
|
self._size += 1
|
|
|
|
def push_last(self, num: int):
|
|
"""キュー末尾にエンキュー"""
|
|
if self._size == self.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
|
|
rear = self.index(self._front + self._size)
|
|
# num をキュー末尾に追加
|
|
self._nums[rear] = num
|
|
self._size += 1
|
|
|
|
def pop_first(self) -> int:
|
|
"""キュー先頭からデキュー"""
|
|
num = self.peek_first()
|
|
# 先頭ポインタを 1 つ後ろへ進める
|
|
self._front = self.index(self._front + 1)
|
|
self._size -= 1
|
|
return num
|
|
|
|
def pop_last(self) -> int:
|
|
"""キュー末尾からデキュー"""
|
|
num = self.peek_last()
|
|
self._size -= 1
|
|
return num
|
|
|
|
def peek_first(self) -> int:
|
|
"""キュー先頭の要素にアクセス"""
|
|
if self.is_empty():
|
|
raise IndexError("両端キューが空です")
|
|
return self._nums[self._front]
|
|
|
|
def peek_last(self) -> int:
|
|
"""キュー末尾の要素にアクセス"""
|
|
if self.is_empty():
|
|
raise IndexError("両端キューが空です")
|
|
# 末尾要素のインデックスを計算
|
|
last = self.index(self._front + self._size - 1)
|
|
return self._nums[last]
|
|
|
|
def to_array(self) -> list[int]:
|
|
"""出力用の配列を返す"""
|
|
# 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
|
|
res = []
|
|
for i in range(self._size):
|
|
res.append(self._nums[self.index(self._front + i)])
|
|
return res
|
|
|
|
|
|
"""Driver Code"""
|
|
if __name__ == "__main__":
|
|
# 両端キューを初期化
|
|
deque = ArrayDeque(10)
|
|
deque.push_last(3)
|
|
deque.push_last(2)
|
|
deque.push_last(5)
|
|
print("両端キュー deque =", deque.to_array())
|
|
|
|
# 要素にアクセス
|
|
peek_first: int = deque.peek_first()
|
|
print("先頭要素 peek_first =", peek_first)
|
|
peek_last: int = deque.peek_last()
|
|
print("末尾要素 peek_last =", peek_last)
|
|
|
|
# 要素をエンキュー
|
|
deque.push_last(4)
|
|
print("要素 4 を末尾に追加した後 deque =", deque.to_array())
|
|
deque.push_first(1)
|
|
print("要素 1 を先頭に追加した後 deque =", deque.to_array())
|
|
|
|
# 要素をデキュー
|
|
pop_last: int = deque.pop_last()
|
|
print("末尾から取り出した要素 =", pop_last, "、末尾から取り出した後 deque =", deque.to_array())
|
|
pop_first: int = deque.pop_first()
|
|
print("先頭から取り出した要素 =", pop_first, "、先頭から取り出した後 deque =", deque.to_array())
|
|
|
|
# 両端キューの長さを取得
|
|
size: int = deque.size()
|
|
print("両端キューの長さ size =", size)
|
|
|
|
# 両端キューが空かどうかを判定
|
|
is_empty: bool = deque.is_empty()
|
|
print("両端キューが空かどうか =", is_empty)
|