文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （106）-- 算法导论10.1 4题

四、用go语言，重写 ENQUEUE 和 DEQUEUE 的代码，使之能处理队列的下溢和上溢。

文心一言：

在 Go 语言中，我们可以使用切片来实现队列。下面是如何实现 ENQUEUE 和 DEQUEUE 操作，同时处理队列的下溢和上溢的情况：

package main

import "fmt"

type Queue struct {

elements []interface{}

}

// 创建一个新的队列

func NewQueue() *Queue {

return &Queue{}

}

// ENQUEUE 操作，向队列尾部添加一个元素

func (q *Queue) Enqueue(value interface{}) {

q.elements = append(q.elements, value)

}

// DEQUEUE 操作，从队列头部移除一个元素

func (q *Queue) Dequeue() (interface{}, error) {

if len(q.elements) == 0 {

return nil, fmt.Errorf("队列下溢")

}

value := q.elements[0]

q.elements = q.elements[1:]

return value, nil

}

func main() {

queue := NewQueue()

// 测试 ENQUEUE 操作

queue.Enqueue(1)

queue.Enqueue(2)

queue.Enqueue(3)

fmt.Println(queue.elements) // 输出: [1 2 3]

// 测试 DEQUEUE 操作

value, err := queue.Dequeue()

if err != nil {

fmt.Println(err)

} else {

fmt.Println(value) // 输出: 1

fmt.Println(queue.elements) // 输出: [2 3]

}

// 测试下溢情况

value, err = queue.Dequeue()

if err != nil {

fmt.Println(err) // 输出: 队列下溢

} else {

fmt.Println(value)

}

}

这个程序中，我们创建了一个名为 Queue 的结构体，它包含一个 elements 切片来存储队列的元素。Enqueue 方法在 elements 切片的尾部添加一个元素，Dequeue 方法从 elements 切片的头部移除一个元素。如果 Dequeue 方法在尝试移除元素时发现队列为空，它将返回一个错误，表示队列下溢。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述讯飞星火：

要处理队列的下溢和上溢，我们可以在 ENQUEUE 和 DEQUEUE 函数中添加一些条件判断。当队列为空时，将元素添加到队列；当队列满时，从队列中删除一个元素。以下是使用 Go 语言重写的代码：

package main

import "fmt"

type Queue []int

func (q *Queue) Enqueue(v int) {

if len(*q) 

*q = append(*q, v)

} else {

for i := len(*q); i > 0; i-- {

(*q)[i-1] = (*q)[i-2]

}

(*q)[0] = v

}

}

func (q *Queue) Dequeue() int {

if len(*q) > 0 {

v := (*q)[0]

*q = (*q)[1:]

return v

}

return -1

}

func main() {

q := &Queue{}

q.Enqueue(1)

q.Enqueue(2)

q.Enqueue(3)

fmt.Println(q.Dequeue()) // 输出 1

fmt.Println(q.Dequeue()) // 输出 2

fmt.Println(q.Dequeue()) // 输出 3

fmt.Println(q.Dequeue()) // 输出 -1，表示队列为空

}

在这个实现中，我们使用了 Go 语言的切片操作来模拟队列。当队列满时，我们将队列中的元素向左移动一位，然后从队列头部插入新元素。当队列为空时，我们返回 -1 作为特殊值表示队列为空。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述360智脑：

以下是使用go语言重写的ENQUEUE和DEQUEUE函数，以处理队列的下溢和上溢:

package dequeue

import "sync"

type Dequeue struct {

sync.RWMutex

elemelem *[]*int

}

func NewDequeue() *Dequeue {

return &Dequeue{elemelem: []*int{&[]int{}, &[]int{}, &[]int{}}}

}

func (d *Dequeue) Enqueue(elemelem *[]*int) {

d.RLock()

defer d.RUnlock()

if len(*elemelem) == cap(*elemelem) {

*elemelem = make([]*int, len(*elemelem), cap(*elemelem)*2)

}

*elemelem = append(*elemelem, elemelem)

}

func (d *Dequeue) Dequeue() *[]*int {

d.RLock()

defer d.RUnlock()

if len(*elemelem) == 0 {

return nil

}

return (*elemelem)[len(*elemelem)-1]

}

func (d *Dequeue) Len() int {

d.RLock()

defer d.RUnlock()

return len(*elemelem)

}

在以上代码中，我们使用了Go语言的锁机制来保证队列数据的一致性。当队列满时，Enqueue函数会创建一个新的数组来存储数据，以避免下溢;当队列空时，Dequeue函数会返回nil,以避免上溢。同时，我们也添加了Len函数来获取队列的长度。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述智谱清言：

为了处理队列的上溢和下溢，我们可以使用 Go 语言中的切片和循环来实现。以下是使用 Go 语言重写的 ENQUEUE 和 DEQUEUE 代码：

package main

import (

"fmt"

)

type Queue struct {

data []int

top  int

size int

}

func (q *Queue) Enqueue(value int) {

if q.isFull() {

fmt.Println("队列已满，无法入队")

return

}

q.size++

q.data = append(q.data, value)

q.top++

}

func (q *Queue) Dequeue() (int, bool) {

if q.isEmpty() {

fmt.Println("队列已空，无法出队")

return 0, false

}

value := q.data[q.top]

q.top--

q.size--

return value, true

}

func (q *Queue) isFull() bool {

return q.size == cap(q.data)

}

func (q *Queue) isEmpty() bool {

return q.size == 0

}

func main() {

q := &Queue{data: make([]int, 10)}

q.Enqueue(1)

q.Enqueue(2)

q.Enqueue(3)

q.Enqueue(4)

q.Enqueue(5) // 队列已满，无法入队

fmt.Println("出队元素：", q.Dequeue())

fmt.Println("出队元素：", q.Dequeue())

fmt.Println("出队元素：", q.Dequeue())

fmt.Println("出队元素：", q.Dequeue())

fmt.Println("队列已空，无法出队")

}

在这个示例中，我们使用一个切片data来存储队列中的元素。top表示队列顶部的索引，size表示队列中的元素数量。当队列已满时，Enqueue函数将返回一个错误信息。当队列为空时，Dequeue函数将返回一个错误信息。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述通义千问：

在Go语言中，队列的下溢和上溢可以通过检查队列是否已满或为空来避免。如果队列已满，我们可以拒绝新元素的添加，这被称为下溢。如果队列为空，我们可以拒绝元素的删除，这被称为上溢。 以下是一个简单的Go语言队列实现，它使用数组来存储队列的元素，并在需要时动态地扩展数组的大小：

package main

import (

"fmt"

)

type Queue struct {

size, count int

elements    []int

}

func NewQueue(size int) *Queue {

return &Queue{

size: size,

count: 0,

elements: make([]int, size),

}

}

func (q *Queue) Enqueue(element int) {

if q.count == q.size {

fmt.Println("Underflow")

return

}

q.elements[q.count] = element

q.count++

}

func (q *Queue) Dequeue() int {

if q.count == 0 {

fmt.Println("Overflow")

return 0

}

element := q.elements[0]

for i := 0; i 

q.elements[i] = q.elements[i+1]

}

q.count--

return element

}

func main() {

q := NewQueue(5)

q.Enqueue(1)

q.Enqueue(2)

q.Enqueue(3)

fmt.Println(q.Dequeue()) // 1

fmt.Println(q.Dequeue()) // 2

fmt.Println(q.Dequeue()) // 3

fmt.Println(q.Dequeue()) // Overflow

fmt.Println(q.Dequeue()) // Overflow

}

在这个实现中，我们使用一个整数数组来存储队列的元素。当队列满时，我们拒绝新元素的添加，这被称为下溢。当队列为空时，我们拒绝元素的删除，这被称为上溢。我们还打印出“Underflow”和“Overflow”消息，以便我们可以跟踪队列的状态。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述天工：

以下是使用 Go 语言实现 ENQUEUE 和 DEQUEUE 函数，并处理队列下溢和上溢的代码：

type Queue struct {

items []int

head  int

tail  int

}

func NewQueue() *Queue {

// 创建一个新的队列

return &Queue{items: make([]int, 0), head: 0, tail: -1}

}

func (q *Queue) Enqueue(item int) { // 入队操作

// 检查队列是否已满

if q.tail+1 == len(q.items) {

fmt.Println("Queue is full. Enqueue operation failed.")

return

}

// 将元素添加到队列尾部

q.items = append(q.items, item)

q.tail++

// 维护队列头部指针

q.head = (q.head + 1) % len(q.items)

}

func (q *Queue) Dequeue() int { // 出队操作

if q.head == q.tail {

fmt.Println("Queue is empty. Dequeue operation failed.")

return -1

}

// 获取队头元素

item := q.items[q.head]

// 将队头指针向后移一位

q.head = (q.head + 1) % len(q.items)

// 维护队尾指针

q.tail = (q.tail + 1) % len(q.items)

// 返回出队元素

return item

}

在上面的代码中，我们使用了两个指针head和tail来维护队列的状态。当队列满时，Enqueue 操作会返回一个错误信息；当队列为空时，Dequeue 操作也会返回一个错误信息。

此外，我们还使用了模运算来维护队列的循环性质。在 Enqueue 操作中，我们将新元素添加到队列的尾部，并维护队列的尾指针。在 Dequeue 操作中，我们先获取队头元素，然后将队头指针向后移一位，并维护队尾指针。这样就可以实现循环队列的功能。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述chatgpt：

下面是用Go语言重写的ENQUEUE和DEQUEUE代码，可以处理队列的下溢和上溢：

package main

import (

"errors"

"fmt"

)

type Queue struct {

data   []int

front  int

rear   int

length int

}

func NewQueue(size int) *Queue {

return &Queue{

data:   make([]int, size),

front:  -1,

rear:   -1,

length: size,

}

}

func (q *Queue) IsEmpty() bool {

return q.front == -1

}

func (q *Queue) IsFull() bool {

return (q.rear+1)%q.length == q.front

}

func (q *Queue) Enqueue(item int) error {

if q.IsFull() {

return errors.New("Queue overflow")

} else if q.IsEmpty() {

q.front = 0

}

q.rear = (q.rear + 1) % q.length

q.data[q.rear] = item

return nil

}

func (q *Queue) Dequeue() (int, error) {

if q.IsEmpty() {

return -1, errors.New("Queue underflow")

}

item := q.data[q.front]

if q.front == q.rear {

q.front, q.rear = -1, -1

} else {

q.front = (q.front + 1) % q.length

}

return item, nil

}

func main() {

queue := NewQueue(5)

queue.Enqueue(1)

queue.Enqueue(2)

queue.Enqueue(3)

queue.Enqueue(4)

queue.Enqueue(5)

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: 1

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: 2

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: 3

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: 4

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: 5

fmt.Println(queue.Dequeue()) // Output: Queue underflow

}

上述代码中，Queue结构体代表一个循环队列，其中front指向队列的第一个元素，rear指向队列的最后一个元素，length表示队列的长度。IsEmpty和IsFull方法分别用于判断队列是否为空和是否已满。Enqueue方法将元素入队，如果队列已满则返回错误。Dequeue方法将队列的第一个元素出队，并返回该元素的值，如果队列为空则返回错误。在main函数中展示了队列的使用方式。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述在这里插入图片描述