設計一個佇列資料結構,使其能在 O(1) 時間內獲取最小值或最大值
C++ 有一個 deque 標頭檔案,它處理棧和佇列的特性。在解決 O(1) 時間複雜度問題的資料結構中,它需要常數時間。透過將 deque 用於此程式,我們可以利用棧和佇列的優勢。
在這篇文章中,我們將解決佇列資料結構,以便在 O(1) 時間內獲取數字的最小值或最大值。
語法
deque<data_type> name_of_queue;
引數
deque − 這表示雙端佇列,它按順序儲存一組專案或數字,類似於佇列。
data_type − 使用的的資料型別,例如 int、float 等。
name_of_queue − 賦予佇列的任何名稱,例如 ab、cd 等。
front()
front() 是 C++ STL 中一個預定義函式,它直接引用佇列的第一個索引位置。
back()
back() 是 C++ STL 中一個預定義函式,它直接引用佇列的最後一個索引位置。
push_back()
push_back() 也是一個預定義函式,用於從後端插入元素。
演算法
我們將從名為 ‘iostream’ 和 ‘deque’ 的標頭檔案開始程式。
我們插入雙端佇列來處理數字的最大值或最小值。
“deque<int> dq” − 透過使用它,我們啟用了棧和佇列的特性
從 for 迴圈開始,我們將從範圍 10 到 15 插入一個元素。然後使用名為 ‘push_back[i]’ 的方法,該方法接受 ‘i’ 作為引數,以使用 for 迴圈推送陣列元素。
然後,我們建立兩個變數來使用預定義函式 front() 和 back() 查詢數字的最小值和最大值。front() 查詢第一個索引以顯示最小數字,而 back() 查詢最後一個索引以顯示最大數字。
現在,我們初始化 for 迴圈以迭代索引號長度,並使用此長度,我們將最小和最大元素的比較分類為 ‘dq[i]’。因此,這將找到最小和最大數字。
最後,我們使用 ‘min_element’ 和 ‘max_element’ 變數列印最小和最大長度的輸出。
示例
在此程式中,我們將解決佇列資料結構以在 O(1) 時間內獲取最小值和最大值。
#include <iostream> #include <deque> using namespace std; int main() { deque<int> dq; // double ended queue // insert elements into the deque using a loop for(int i = 10; i <= 15; i++) { dq.push_back(i); } // find the minimum and maximum elements int min_element = dq.front(); int max_element = dq.back(); for(int i = 1; i < dq.size(); i++) { if(dq[i] < min_element) { min_element = dq[i]; } if(dq[i] > max_element) { max_element = dq[i]; } } //Print the minimum and maximum elements cout << "Minimum element: " << min_element << endl; cout << "Maximum element: " << max_element << endl; return 0; }
輸出
Minimum element: 10 Maximum element: 15
結論
我們探討了佇列資料結構的概念,以查詢最小或最大元素。我們瞭解了 front() 和 back() 如何用於查詢元素的最小值和最大值,以及如何將 pushback 新增到索引元素的末尾。透過使用 deque,我們可以在 O(1) 時間複雜度內解決問題。