设计前中后队列

请你设计一个队列，支持在前，中，后三个位置的 push 和 pop 操作。

请你完成 FrontMiddleBack 类：

  • FrontMiddleBack() 初始化队列。
  • void pushFront(int val) 将 val 添加到队列的 最前面 。
  • void pushMiddle(int val) 将 val 添加到队列的 正中间 。
  • void pushBack(int val) 将 val 添加到队里的 最后面 。
  • int popFront() 将 最前面 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。
  • int popMiddle() 将 正中间 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。
  • int popBack() 将 最后面 的元素从队列中删除并返回值，如果删除之前队列为空，那么返回 -1 。

请注意当有 两个 中间位置的时候，选择靠前面的位置进行操作。比方说：

  • 将 6 添加到 [1, 2, 3, 4, 5] 的中间位置，结果数组为 [1, 2, **6**, 3, 4, 5] 。
  • 从 [1, 2, **3**, 4, 5, 6] 的中间位置弹出元素，返回 3 ，数组变为 [1, 2, 4, 5, 6] 。

示例 1：

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输入：
["FrontMiddleBackQueue", "pushFront", "pushBack", "pushMiddle", "pushMiddle", "popFront", "popMiddle", "popMiddle", "popBack", "popFront"]
[[], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [], []]
输出：
[null, null, null, null, null, 1, 3, 4, 2, -1]

解释：
FrontMiddleBackQueue q = new FrontMiddleBackQueue();
q.pushFront(1);   // [1]
q.pushBack(2);    // [1, 2]
q.pushMiddle(3);  // [1, 3, 2]
q.pushMiddle(4);  // [1, 4, 3, 2]
q.popFront();     // 返回 1 -> [4, 3, 2]
q.popMiddle();    // 返回 3 -> [4, 2]
q.popMiddle();    // 返回 4 -> [2]
q.popBack();      // 返回 2 -> []
q.popFront();     // 返回 -1 -> [] （队列为空）

实现

通过两个双端队列进行实现，通过比较两个队列的大小来控制

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class FrontMiddleBackQueue {
public:
    FrontMiddleBackQueue() {

    }

    void pushFront(int val) {
        left.push_front(val);
        if (left.size() == right.size() + 2) {
            right.push_front(left.back());
            left.pop_back();
        }
    }

    void pushMiddle(int val) {
        if (left.size() == right.size() + 1) {
            right.push_front(left.back());
            left.pop_back();
        }
        left.push_back(val);
    }

    void pushBack(int val) {
        right.push_back(val);
        if (left.size() + 1 == right.size()) {
            left.push_back(right.front());
            right.pop_front();
        }
    }

    int popFront() {
        if (left.empty()) {
            return -1;
        }
        int val = left.front();
        left.pop_front();
        if (left.size() + 1 == right.size()) {
            left.push_back(right.front());
            right.pop_front();
        }
        return val;
    }

    int popMiddle() {
        if (left.empty()) {
            return -1;
        }
        int val = left.back();
        left.pop_back();
        if (left.size() + 1 == right.size()) {
            left.push_back(right.front());
            right.pop_front();
        }
        return val;
    }

    int popBack() {
        if (left.empty()) {
            return -1;
        }
        int val = 0;
        if (right.empty()) {
            val = left.back();
            left.pop_back();
        } else {
            val = right.back();
            right.pop_back();
            if (left.size() == right.size() + 2) {
                right.push_front(left.back());
                left.pop_back();
            }
        }
        return val;
    }
private:
    deque<int> left;
    deque<int> right;
};


/**
 * Your FrontMiddleBackQueue object will be instantiated and called as such:
 * FrontMiddleBackQueue* obj = new FrontMiddleBackQueue();
 * obj->pushFront(val);
 * obj->pushMiddle(val);
 * obj->pushBack(val);
 * int param_4 = obj->popFront();
 * int param_5 = obj->popMiddle();
 * int param_6 = obj->popBack();
 */