Java数据结构（特定程序的最高效结构）

Question

教科书练习中的问题：

一家医院可容纳n名患者。每次患者进来都会对其进行评估，如果处于非紧急状态，则必须等待轮到他。如果处于危急状态，他将被转移为下一个要治疗的人。如果患者在呼叫时在洗手间内，他会跳过转弯处并被视为新患者。 在任何时候，医院都需要知道谁在接受治疗以及剩下的容量多少。

使用（可以选择多个答案）解决此问题是否会更加有效： 1.双端队列 2.数组 3.圆周阵列 4.自定义数据结构：数组+堆栈 5.堆叠

Answer 1

1. Deque：这将是一个不错的选择，因为您可以在O（1）的时间内在行的前端/后端进行添加/删除操作，并且可以使用整数变量来跟踪患者的数量，因此得到的行的大小将是O（1）。您还可以通过在添加患者之前检查行的大小来确保最大容量为N。
2. 数组：由于您需要添加到行的开头，因此普通数组将不是一个好的选择，因为您必须将所有元素移至1个位置才能在数组的开头留出空间。这样您就可以将O（n）添加到行的开头。
3. 圆形阵列：这是最好的选择，由于一个小原因，它比双端队列好。因为它具有底层阵列，所以所有内存位置（排队的患者点）都是连续的，而通过使用基础链表实现的出队，内存位置是随机的并且不连续。这提供了一个小的好处。您可以创建大小为N（医院的容纳人数）的数组，并反复使用相同的内存位置。如果没有足够的医院容量（可以排队的病人数量不限），则您需要使用出队（因为阵列的长度已设置）。就像双端队列一样，从前/后添加/删除是O（1），而获得行的大小也是O（1），因为您可以使用行的开始/结束索引来计算它。
4. 数组+堆栈：仅使用数组（＃2）不会带来任何好处，因为堆栈是无用的（请参阅＃5）。
5. 堆栈：由于您需要同时添加到行的开头和结尾，所以堆栈将无法工作（只能添加到一侧）。

所以从好到坏的顺序依次是：3、1、2、4、5。

除＃5外，所有其他功能都可以使用。