c++ 组合队列/堆栈的实现

Question

对于我最近的家庭作业，我应该实现一个“quack”，它是循环队列和堆栈的组合。 现在，我正试图围绕前两个函数 pushFront 和 pushBack。 以下是它们如何工作的示例。

pushFront(a) [a-----]

pushFront(b) [a----b]

反之，如果先调用pushBack，则需要将item放在数组的第一个元素中，然后再往回移动。

pushBack(a) [a-----]

pushBack(b) [ab----]

这是我感到困惑的地方：

1.) 使用模运算将前面从 item[0] 包装到 item[max -1]。我能想到的唯一解决方案是创建一个 if 语句，该语句在达到 [0] 时向前移动到 [max-1]。

2.) 为了让 pushBack 函数将值放在 item[0] 中，它必须从 item[max-1] 开始（然后在放置项目之前“向后”移动）。问题是，如果首先调用 pushFront，则该位置已经有一个项目。

3.)我考虑过使用 while(item[back] != null) 来移动它，但是我稍后编写的 pop 函数似乎并没有真正从数组中删除项目。相反，他们只是移动前后位置，实际上是为了缩短嘎嘎声。 感谢您的帮助，如果您出于任何原因想查看代码，请告诉我。因为我的问题更具概念性，所以我认为这可能是解决问题的最佳方式。

Answer 1

您的架构有些混乱。我从您的解释中了解到，您有一个固定大小的 max 元素缓冲区，并且您必须在前面和后面添加元素。

为了在这样一个循环缓冲区中执行此操作，您需要知道哪个是first active element and which is the last。所以你必须跟踪两个索引：start 和end。困难在于连续的活动元素可以跨越缓冲区的边界（即开始元素的索引高于结束元素的索引。

empty: 
+----+----+----+----+
!    !    !    !    !     start=0, end=0
---------------------
pushback(a):  
+----+----+----+----+
! a  !    !    !    !     start=0, end=1
---------------------
pushback(b):
+----+----+----+----+
! a  !  b !    !    !     start=0, end=2
---------------------
pushfront(c):
+----+----+----+----+
! a  !  b !    ! c  !     start=max-1, end=2
---------------------

after a log of push and pop front and back :
+----+----+----+----+
!    !  x ! y  ! z  !     start=1, end=0
---------------------

1) 为了优雅地规避这些情况，模算术有助于：

如果(end + 1) % max 小于max 或0 如果它正好是max，则结果为end+1。模运算符% 对于管理一种循环算术非常实用。

2) 考虑到这个观点，你的回击是（伪代码）：

check that buffer is not full 
add the element at end index and increment the index as explained in 1.  

pushfront 在某种意义上是相似的，您必须在开始时或开始之前添加一个元素（取决于结构是空的还是已经有元素）并减少开始（因此提示：使用无符号整数类型，例如作为索引的 size_t，以便在从 0 递减时能够使用模数）。

事实上你也有堆栈操作，这意味着你

3) 考虑到这个逻辑，3 应该不再是一个问题。

4) 但是有一个未解决的问题需要您考虑：

当遵循这个逻辑时，一开始你有end==start，两个都是0。当你的结构将满时，end==start 再次，所以你必须考虑如何处理这个问题。产生差异的最简单方法是对元素进行计数。

Answer 2

我相信函数 pushFront 应该将下一个字符推到列表的前面。所以而不是

pushFront(a) [a-----]

pushFront(b) [a----b]

你应该得到，

pushFront(a) [a-----]

pushFront(b) [ba----]

pushFront(c) [cba---]

pushBack(d) [cbad--]

无论哪种方式，在您需要找到正面和背面之前，您都不需要使用模运算符。