1.设计循环队列
设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构,其操作表现基于 FIFO(先进先出)原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里,一旦一个队列满了,我们就不能插入下一个元素,即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列,我们能使用这些空间去存储新的值。
你的实现应该支持如下操作:
MyCircularQueue(k): 构造器,设置队列长度为 k 。
Front: 从队首获取元素。如果队列为空,返回 -1 。
Rear: 获取队尾元素。如果队列为空,返回 -1 。
enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
isFull(): 检查循环队列是否已满。
示例:
MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为 3
circularQueue.enQueue(1); // 返回 true
circularQueue.enQueue(2); // 返回 true
circularQueue.enQueue(3); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 false,队列已满
circularQueue.Rear(); // 返回 3
circularQueue.isFull(); // 返回 true
circularQueue.deQueue(); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 true
circularQueue.Rear(); // 返回 4
解题思路:增加一个空间用来判断是否为满,在这里空的条件是front==rear,判断满 的条件是(rear+1)%size = front.
class MyCircularQueue {
/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
private int[] list;
int size,front,tail;
public MyCircularQueue(int k){
size = k+1;
list = new int[k+1];
}
/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean enQueue(int value) {
if(isFull())
return false;
list[tail] = value;
tail = (tail+1)%size;
return true;
}
/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean deQueue() {
if(isEmpty())
return false;
front++;
front = front%size;
return true;
}
/** Get the front item from the queue. */
public int Front() {
if(isEmpty())
return -1;
return list[front];
}
/** Get the last item from the queue. */
public int Rear() {
if(isEmpty())
return -1;
return list[(tail-1+size)%size];//tail一直指向写一个为空的地方,这里+size是为了防止空指针指向
}
/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
public boolean isEmpty() {
return front == tail;
}
/** Checks whether the circular queue is full or not. */
public boolean isFull() {
return (tail+1)%list.length == front;
}
}
/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
* boolean param_1 = obj.enQueue(value);
* boolean param_2 = obj.deQueue();
* int param_3 = obj.Front();
* int param_4 = obj.Rear();
* boolean param_5 = obj.isEmpty();
* boolean param_6 = obj.isFull();
*/
2.设计循环双端队列
设计实现双端队列。
你的实现需要支持以下操作:
MyCircularDeque(k):构造函数,双端队列的大小为k。
insertFront():将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true。
insertLast():将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true。
deleteFront():从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true。
deleteLast():从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true。
getFront():从双端队列头部获得一个元素。如果双端队列为空,返回 -1。
getRear():获得双端队列的最后一个元素。 如果双端队列为空,返回 -1。
isEmpty():检查双端队列是否为空。
isFull():检查双端队列是否满了。
示例:
MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为3
circularDeque.insertLast(1); // 返回 true
circularDeque.insertLast(2); // 返回 true
circularDeque.insertFront(3); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 已经满了,返回 false
circularDeque.getRear(); // 返回 2
circularDeque.isFull(); // 返回 true
circularDeque.deleteLast(); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 返回 true
circularDeque.getFront(); // 返回 4
public class MyCircularDeque {
private int [] list;
int size,front,rear;
/** Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k. */
public MyCircularDeque(int k) {
size = k+1;
list = new int[size];
}
/** Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
public boolean insertFront(int value) {
if(isFull())
return false;
front = (front-1+size)%size;
list[front] = value;
return true;
}
/** Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
public boolean insertLast(int value) {
if(isFull())
return false;
list[rear] = value;
rear = (rear+1)%size;
return true;
}
/** Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
public boolean deleteFront() {
if(isEmpty())
return false;
front++;
front = front%size;
return true;
}
/** Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
public boolean deleteLast() {
if(isEmpty())
return false;
rear--;
rear = (rear+size)%size;
return true;
}
/** Get the front item from the deque. */
public int getFront() {
if(isEmpty())
return -1;
return list[front];
}
/** Get the last item from the deque. */
public int getRear() {
if(isEmpty())
return -1;
return list[(rear-1+size)%size];
}
/** Checks whether the circular deque is empty or not. */
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
/** Checks whether the circular deque is full or not. */
public boolean isFull() {
return (rear+1)%list.length == front;
}
}