1、双端队列抽象数据类型
双端队列抽象数据类型由下面的结构和操作定义。如前所述,双端队列是元素的有序集合,其任何一端都
允许添加或移除元素。双端队列支持以下操作。
Deque()创建一个空的双端队列。它不需要参数,且会返回一个空的双端队列。
addFront(item)将一个元素添加到双端队列的前端。它接受一个元素作为参数,没有返回值。
addRear(item)将一个元素添加到双端队列的后端。它接受一个元素作为参数,没有返回值。
removeFront()从双端队列的前端移除一个元素。它不需要参数,且会返回一个元素,并修改双端队列
的内容。
removeRear()从双端队列的后端移除一个元素。它不需要参数,且会返回一个元素,并修改双端队列
的内容。
isEmpty()检查双端队列是否为空。它不需要参数,且会返回一个布尔值。
size()返回双端队列中元素的数目。它不需要参数,且会返回一个整数。
2、用python现实双端队列
通过创建一个新类型来实现双端队列抽象数据类型。Python列表再一次提供了很多方便
的方法来帮助我们构建双端队列。我们假设双端队列的后端是列表的位置0处。
class Deque: def __init__(self): self.items = [] def isEmpty(self): return self.items == [] def addFront(self, item): self.items.append(item) def addRear(self, item): self.items.insert(0, item) def removeFront(self): return self.items.pop() def removeRear(self): return self.items.pop(0) def size(self): return len(self.items)
removeFront使用pop方法移除列表中的最后一个元素,removeRear则使用pop(0)方法移除列表中的第
一个元素同理,之所以addRear使用insert方法,是因为append方法只能在列表的最后添加元素。
3、回文检测器
运用双端队列可以解决一个非常有趣的经典问题:回文问题。回文是指从前往后续和从后往前读都一样的
字符串,例如radar、toot、以及madam。我们将构建一个程序,它接受一个字符串并且检测其是否为回文。
由于可以从前后两端移除元素,因此我们能够比较两个元素,并且只有在二者相等时才继续。如果一直匹
配第一个和最后一个元素,最终会处理完所有的字符(如果字符数是偶数),或者剩下只有一个元素双端队列
(如果字符数是奇数)。任意一种结果都表明输入字符串是回文。
from pythonds.basic import Deque def palchecker(aString): chardeque = Deque() for ch in aString: chardeque.addRear(ch) stillEqual = True while chardeque.size() > 1 and stillEqual: first = chardeque.removeFront() last = chardeque.removeRear() if first != last: stillEqual = False return stillEqual print(palchecker("abba"))