技术解析：在LeetCode上掌握设计前中后队列技巧

前端

2023-12-02 04:41:54

技术分享：LeetCode刷题中，设计前中后队列的巧妙方法

前中后队列的含义

在计算机科学中，队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构。队列类似于排队等候的服务，新来的元素排在队列末尾，最早进入队列的元素最先离开队列。

前中后队列是一种特殊的队列结构，它允许在队列的头部、中间和尾部插入和删除元素。前中后队列在LeetCode刷题中非常常见，掌握其设计技巧可以大大提升刷题效率和编程能力。

前中后队列的设计思路

前中后队列的设计可以使用两个双端队列（deque）来实现，其中一个双端队列用于存储头部和中间的元素，另一个双端队列用于存储尾部的元素。

当有元素插入时，我们需要判断两个双端队列的元素数量是否相等。如果不相等，则将元素插入元素较少的那个双端队列中。这样可以确保两个双端队列的元素数量始终相等或相差1，从而满足前中后队列的要求。

class FrontMiddleBackQueue:

    def __init__(self):
        self.left = collections.deque()
        self.right = collections.deque()

    def pushFront(self, val):
        self.left.appendleft(val)
        self._balance()

    def pushMiddle(self, val):
        self.left.append(val)
        self._balance()

    def pushBack(self, val):
        self.right.appendleft(val)
        self._balance()

    def popFront(self):
        if not self.left:
            return None
        val = self.left.popleft()
        self._balance()
        return val

    def popMiddle(self):
        if not self.left and not self.right:
            return None
        if not self.left:
            return self.right.pop()
        if not self.right:
            return self.left.pop()
        if len(self.left) == len(self.right):
            return self.left.pop()
        return self.right.pop()

    def popBack(self):
        if not self.right:
            return None
        val = self.right.popleft()
        self._balance()
        return val

    def _balance(self):
        while len(self.left) > len(self.right):
            self.right.appendleft(self.left.pop())
        while len(self.right) > len(self.left):
            self.left.append(self.right.pop())