Deque (estruturas de dados)
Em ciência da computação, uma fila duplamente terminada (frequentemente abreviada como DEQUE, do inglês Double Ended Queue) é um tipo de dado abstrato que generaliza uma fila, para a qual os elementos podem ser adicionados ou removidos da frente (cabeça) ou de trás (cauda).[1] Também é chamada de lista encadeada cabeça-cauda, apesar de propriamente isto se referir a uma implementação de estrutura de dados específica.
As deques são filas duplamente ligadas, isto é, filas com algum tipo de prioridade. Por exemplo, sistemas distribuídos sempre necessitam que algum tipo de processamento seja mais rápido, por ser mais prioritário naquele momento, deixando outros tipos mais lentos ou em fila de espera, por não requerem tanta pressa. Ele pode ser entendido como uma extensão da estrutura de dados Fila.
A implementação de um deque por alocação estática ou seqüencial é feita por meio de um arranjo de dimensão máxima predefinida e de duas variáveis inteiras que indicam o topo e a base (head e tail, respectivamente). Da mesma forma que ocorre com a fila, o deque deve ser implementado segundo a abordagem circular, que confere eficiência à estrutura ao mesmo tempo em que evita o desperdício de memória.
A declaração em C++ adotada para o deque implementado por arranjo é:
#define MAXDEQUE <tamanho máximo deque>
struct deque {
tipo itens[MAXDEQUE];
int inicio_esq, inicio_dir;
};
pont. esq. pont. dir.
| |
Overflow [A] [B] [C] [D] [E] [F] overflow
1 2 3 4 5 6
| | | |
(ini. esq) (fim. esq) (ini. dir) (fim dir.)
A Deque é dividida pelo total de posições em duas extremidades, onde o total não pode ser extrapolado, senão ocorre o estouro da memória, que já foi programada para uma determinada quantidade, não havendo possibilidade de mudança após já se ter definido o total. Os primeiros que são inseridos são os últimos a serem retirados, e é possível inserir elementos em ambos os lados (tanto no seu início como no seu final) mesmo que desproporcionalmente, desde que não ultrapasse o limite máximo.
Pseudocódigo de exemplo editar
O algoritmo abaixo implementa genericamente um deque circular estático (de posições, indexadas de 0 até ).
Variáveis editar
INTEIRO N
INTEIRO inicio = -1
INTEIRO fim = -1
TIPO VETOR deque[DE 0 ATÉ N]
Verificar se o deque está cheio editar
FUNÇÃO cheio() RETORNA BOOLEANO
SE ((fim + 1) % N = inicio) ENTÃO
RETORNA VERDADEIRO
SENÃO
RETORNA FALSO
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Verificar se o deque está vazio editar
FUNÇÃO vazio() RETORNA BOOLEANO
SE (inicio = -1) ENTÃO
RETORNA VERDADEIRO
SENÃO
RETORNA FALSO
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Inserir no começo editar
PROCEDIMENTO inserirComeço(TIPO valor)
SE cheio() ENTÃO
ESCREVA "Deque cheio!"
SENÃO
SE vazio() ENTÃO
inicio = 0
fim = 0
SENÃO
SE (inicio = 0) ENTÃO
inicio = N - 1
SENÃO
inicio = inicio - 1
FIM DO SE
FIM DO SE
deque[inicio] = valor
FIM DO SE
FIM DO PROCEDIMENTO
Inserir no final editar
PROCEDIMENTO inserirFinal(TIPO valor)
SE cheio() ENTÃO
ESCREVA "Deque cheio!"
SENÃO
SE vazio() ENTÃO
inicio = 0
fim = 0
SENÃO
SE (fim = N - 1) ENTÃO
fim = 0
SENÃO
fim = fim + 1
FIM DO SE
FIM DO SE
deque[fim] = valor
FIM DO SE
FIM DO PROCEDIMENTO
Remover do começo editar
FUNÇÃO removerComeço() RETORNA TIPO
SE vazio() ENTÃO
RETORNA (TIPO) NULO
SENÃO
TIPO valor = deque[inicio]
deque[inicio] = (TIPO) NULO
SE (inicio = fim) ENTÃO
inicio = -1
fim = -1
SENÃO
SE (inicio = N - 1) ENTÃO
INICIO = 0
SENÃO
inicio = inicio + 1
FIM DO SE
FIM DO SE
RETORNA valor
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Remover do final editar
FUNÇÃO removerFinal() RETORNA TIPO
SE vazio() ENTÃO
RETORNA (TIPO) NULO
SENÃO
TIPO valor = deque[fim]
deque[fim] = (TIPO) NULO
SE (inicio = fim) ENTÃO
inicio = -1
fim = -1
SENÃO
SE (fim = 0) ENTÃO
fim = N - 1
SENÃO
fim = fim - 1
FIM DO SE
FIM DO SE
RETORNA valor
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Buscar valor no começo editar
FUNÇÃO buscarComeço() RETORNA TIPO
SE vazio() ENTÃO
RETORNA (TIPO) NULO
SENÃO
RETORNA deque[inicio]
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Buscar valor no fim editar
FUNÇÃO buscarFinal() RETORNA TIPO
SE vazio() ENTÃO
RETORNA (TIPO) NULO
SENÃO
RETORNA deque[fim]
FIM DO SE
FIM DA FUNÇÃO
Referências
- ↑ Donald Knuth. The Art of Computer Programming, Volume 1: Fundamental Algorithms, Third Edition. Addison-Wesley, 1997. ISBN 0-201-89683-4. Section 2.2.1: Stacks, Queues, and Deques, pp. 238–243.
