力扣:设计循环队列

力扣: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

提示:
所有的值都在 0 至 1000 的范围内;
操作数将在 1 至 1000 的范围内;
请不要使用内置的队列库。

代码如下:

class MyCircularQueue {
private:
    int *date;
    int tail;
    int head;
    int capacity;//队列的容量
    int max_cap;//队列中元素的个数
public:
    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
    MyCircularQueue(int k) {
        date = new int[k];
        tail = 0;
        head = 0;
        capacity = k;
        max_cap = 0;
    }
    
    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool enQueue(int value) {
        if(isFull())
            return false;
        date[tail] = value;
        tail++;
        max_cap++;
        if (tail == capacity) 
        {
            tail = 0;
        }
            return true;
    }
    
    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool deQueue() {
        if(isEmpty())
            return false;
        head++;
        max_cap--;
        if(head==capacity)
            head=0;
        return true;
    }
    
    /** Get the front item from the queue. */
    int Front() {
        if(isEmpty())
            return -1;
        return date[head];
    }
    
    /** Get the last item from the queue. */
    int Rear() {
        if(isEmpty())
            return -1;
        int index = tail - 1;
        if(index < 0)
            return date[capacity-1];
        return date[index];
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    bool isEmpty() {
        return max_cap == 0;
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    bool isFull() {
        return max_cap == capacity;
    }
};

/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyCircularQueue* obj = new MyCircularQueue(k);
 * bool param_1 = obj->enQueue(value);
 * bool param_2 = obj->deQueue();
 * int param_3 = obj->Front();
 * int param_4 = obj->Rear();
 * bool param_5 = obj->isEmpty();
 * bool param_6 = obj->isFull();
 */

说明: 注意Rear函数,由于tail指针指向的是待输入的空白元素,所以想得到末端元素值,是tail前面的索引,所以是index=tail-1,如果index元素是队列最后一个,tail指向0,且index=tail-1<0,所以返回最后一个元素date[capacity-1],否则返回date[index]。

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