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Yudong Jin
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* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
99 lines
2.9 KiB
Python
99 lines
2.9 KiB
Python
"""
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File: array_queue.py
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Created Time: 2022-12-01
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Author: Peng Chen (pengchzn@gmail.com)
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"""
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class ArrayQueue:
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"""循環配列ベースのキュー"""
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def __init__(self, size: int):
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"""コンストラクタ"""
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self._nums: list[int] = [0] * size # キュー要素を格納する配列
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self._front: int = 0 # 先頭ポインタ。先頭要素を指す
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self._size: int = 0 # キューの長さ
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def capacity(self) -> int:
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"""キューの容量を取得"""
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return len(self._nums)
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def size(self) -> int:
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"""キューの長さを取得"""
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return self._size
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def is_empty(self) -> bool:
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"""キューが空かどうかを判定"""
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return self._size == 0
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def push(self, num: int):
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"""エンキュー"""
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if self._size == self.capacity():
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raise IndexError("キューがいっぱいです")
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# 末尾ポインタを計算し、末尾インデックス + 1 を指す
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# 剰余演算により、rear が配列末尾を越えた後に先頭へ戻るようにする
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rear: int = (self._front + self._size) % self.capacity()
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# num をキュー末尾に追加
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self._nums[rear] = num
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self._size += 1
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def pop(self) -> int:
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"""デキュー"""
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num: int = self.peek()
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# 先頭ポインタを1つ後ろへ進め、末尾を越えたら配列先頭に戻す
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self._front = (self._front + 1) % self.capacity()
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self._size -= 1
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return num
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def peek(self) -> int:
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"""キュー先頭の要素にアクセス"""
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if self.is_empty():
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raise IndexError("キューが空です")
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return self._nums[self._front]
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def to_list(self) -> list[int]:
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"""表示用のリストを返す"""
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res = [0] * self.size()
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j: int = self._front
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for i in range(self.size()):
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res[i] = self._nums[(j % self.capacity())]
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j += 1
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return res
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# キューを初期化
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queue = ArrayQueue(10)
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# 要素をエンキュー
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queue.push(1)
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queue.push(3)
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queue.push(2)
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queue.push(5)
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queue.push(4)
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print("キュー queue =", queue.to_list())
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# キュー先頭の要素にアクセス
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peek: int = queue.peek()
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print("先頭要素 peek =", peek)
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# 要素をデキュー
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pop: int = queue.pop()
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print("取り出した要素 pop =", pop)
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print("取り出した後 queue =", queue.to_list())
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# キューの長さを取得
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size: int = queue.size()
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print("キューの長さ size =", size)
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# キューが空かどうかを判定
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is_empty: bool = queue.is_empty()
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print("キューが空かどうか =", is_empty)
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# 循環配列をテストする
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for i in range(10):
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queue.push(i)
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queue.pop()
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print("第", i, "回目の追加 + 取り出し後 queue = ", queue.to_list())
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