C#实现双端队列

双端队列

双端队列实际上就是一个双向链表，只不过他只允许将队头或队尾元素出队。双端队列有一个很有意思的特点，因为他本质是双向链表，所以他内部每一个结点都要存放其上一个节点和下一个节点的指针，而按照之前的实现使用链表实现栈()和队列()中可以发现他同时具备了栈和队列的实现特点，再栈中每一个元素都是只存储了其上一个元素的位置，而队列是只存储了下一个元素的位置，而双端队列却存储了前后元素的位置，由此它同时具有栈和队列的功能。

在双端队列中，如果你只在一头做插入和移除操作，那么它实际就是一个栈。如果你在一天做插入操作，另一条做移除操作，那么它实际就是一个队列。

实现

实现方式其实就是和实现双向链表是一样的，只不过他只提供取头节点或尾节点的接口。在C#的.net5之后自带了双向链表（LinkedList）。以下是我的实现:

    public class Dequeue<T>
    {
        private LinkedNode<T> first;
        private LinkedNode<T> last;
        private int count;

        public int Count => count;

        public void AddFirst(T value)
        {
            LinkedNode<T> node = new LinkedNode<T>(value);
            if (first == null)
            {
                first = node;
                last = node;
            }
            else
            {
                first.Previous = node;
                node.Next = first;
                first = node;
            }
            count++;
        }

        public void AddLast(T value)
        {
            LinkedNode<T> node = new LinkedNode<T>(value);
            if (last == null)
            {
                first = node;
                last = node;
            }
            else
            {
                last.Next = node;
                node.Previous = last;
                last = node;
            }
            count++;
        }

        public T RemoveFirst()
        {
            if (count == 0)
                new Exception("Dequeue is empty!");
            T value = first.Value;
            first = first.Next;
            if (first != null)
                first.Previous = null;
            count--;
            return value;
        }

        public T RemoveLast()
        {
            if (count == 0)
                new Exception("Dequeue is empty!");
            T value = last.Value;
            last = last.Previous;
            if (last != null)
                last.Next = null;
            count--;
            return value;
        }
    }

    public class LinkedNode<T>
    {
        public T Value { get; set; }
        public LinkedNode<T> Previous { get; set; }
        public LinkedNode<T> Next { get; set; }

        public LinkedNode(T value)
        {
            Value = value;
        }
    }

实现上的思路实际上就是使用一个两个指针的节点，一个指向其前节点，一个指向其后节点。然后维护一个前节点和一个后节点。根据操作的方式去选择改变前节点还是后节点。