leetcode622-设计循环队列

彭晨涛 • 2019年11月24日 18:05 • 算法 • 阅读 11

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。

解法

思想

根据循环队列的定义来实现，理解head指针和tail指针指向的位置。
通常情况下：
添加元素，tail++。
删除元素，head++。
当tail或head处于数组的最末端的时候：
操作之后应该指向下标0。
当数组为空：
不能移除元素。
当数组满了：
不能添加元素。

代码

class MyCircularQueue {
    int[] queue;
    int head;
    int tail;
    int size;
    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
    public MyCircularQueue(int k) {
        queue = new int[k];
        size = 0;
        head = -1;
        tail = -1;
    }

    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    public boolean enQueue(int value) {
        if(isFull()) return false;
        if(tail == queue.length-1) {
            tail = 0;
            queue[0] = value;
        }
        else queue[++tail] = value; 
        size++;
        if(head==-1) head = 0;
        return true;
    }

    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    public boolean deQueue() {
        if(isEmpty()) return false;
        if(size==1){
            tail = -1;
            head = -1;
        }else if(head == queue.length-1){
            head = 0;
        }else{
            head++;
        }
        size--;
        return true;
    }

    /** Get the front item from the queue. */
    public int Front() {
        if(head==-1) return -1;
        return queue[head];
    }

    /** Get the last item from the queue. */
    public int Rear() {
        if(tail==-1) return -1;
        return queue[tail];
    }

    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    public boolean isFull() {
        return size == queue.length;
    }
}

/**
 * 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();
 */

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