用于在恒定时间内推送、弹出和出列操作的自定义数据结构答案

【问题标题】：Custom Data Structure for Push, Pop and Dequeue operations in Constant Time用于在恒定时间内推送、弹出和出列操作的自定义数据结构
【发布时间】：2012-12-23 08:21:12
【问题描述】：

我在一次采访中问过这个问题。复制它。

编写自定义 DS，其中 Push()、Pop() 和 Dequeue() 操作将在恒定时间内完成。例如输入是 1,2,3,4 然后我们调用 pop()，应该返回 4。如果我们调用 dequeue，应该返回 1。一切都在 O(1) 中。

我已经回答了，但不确定这是否是最好的 w.r.t.空间复杂度。

【问题讨论】：

标签： algorithm data-structures

【解决方案1】：

doubly Linked List可以提供。

通过同时指向头部和尾部的指针，您可以有效地实现dequeue() 和pop() (O(1))。

类似于以下内容：（假设垃圾收集语言和简化版本，不是 null/empty safe）：

push(e):
  n = new Node(e)
  last.next = n
  n.previous = last
  last = n       
pop():
  e = last.value
  last.previous.next = null
  last = last.previous
  return e
dequeue():
  e = head.value
  head = head.next
  head.previous = null
  return e

关于空间复杂度：
解决方案是Theta(n) 空间，很容易看出任何亚线性解决方案都无法存储所有数据 - 并且在某些情况下会失败。

【讨论】：

这正是我的回答。寻找更好的解决方案，如果有的话。
@VallabhPatade xor 链表？
@amit：你不认为你应该在 pop() 例程中更新 last=last.previous 吗？
@amit ：我也是，想不出比这更有效的解决方案。让我们假设这是这个问题可以有的最佳解决方案。
@VallabhPatade：您也许可以使用动态循环数组。您可以确定space <= 2 * n * sizeof(element) + CONST，但它会使空间复杂度O(1) 摊销而不是最坏的情况。