队列优化：满足前、中、后推入和弹出的需求

前端

2023-10-18 10:56:37

前言

在软件开发中，队列是一种常见的数据结构，它遵循先进先出的原则，即最早加入队列的元素将首先被移除。然而，在某些情况下，我们需要更灵活的队列，能够支持在队列的前、中、后三个位置进行推入和弹出的操作。

设计思路

为了实现这种功能，我们可以综合运 dụng 数组和两个队列。具体思路如下：

使用数组存储队列中的元素。
使用两个队列，分别表示队列的前半部分和后半部分。
当在队列的前或中位置推入元素时，将其添加到前队列。
当在队列的后位置推入元素时，将其添加到后队列。
当从队列的前或中位置弹出元素时，从前队列中弹出。
当从队列的后位置弹出元素时，从后队列中弹出。

实现细节

以下是队列中Push、Pop操作的实现思路：

Push操作：
- 如果要将元素推入队列的前或中位置，则将其添加到前队列。
- 如果要将元素推入队列的后位置，则将其添加到后队列。
Pop操作：
- 如果要从队列的前或中位置弹出元素，则从前队列中弹出。
- 如果要从队列的后位置弹出元素，则从后队列中弹出。

示例代码

class FrontMiddleBackQueue:
    def __init__(self):
        self.arr = []
        self.front_queue = []
        self.back_queue = []

    def pushFront(self, val: int) -> None:
        self.front_queue.append(val)
        self.arr.insert(0, val)

    def pushMiddle(self, val: int) -> None:
        if len(self.arr) % 2 == 0:
            self.front_queue.append(val)
            self.arr.insert(len(self.arr) // 2, val)
        else:
            self.back_queue.insert(0, val)
            self.arr.insert(len(self.arr) // 2 + 1, val)

    def pushBack(self, val: int) -> None:
        self.back_queue.append(val)
        self.arr.append(val)

    def popFront(self) -> int:
        if not self.front_queue:
            return self.popBack()
        val = self.front_queue.pop(0)
        self.arr.pop(0)
        return val

    def popMiddle(self) -> int:
        if not self.back_queue:
            return self.popFront()
        val = self.back_queue.pop(0)
        self.arr.pop(len(self.arr) // 2)
        return val

    def popBack(self) -> int:
        if not self.back_queue:
            return self.popFront()
        val = self.back_queue.pop()
        self.arr.pop()
        return val