来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue
题目描述
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。
解题思路
使用一个数组作为存储队列的本体,然后一个头指针指向队头,一个尾指针指向即将放入元素的空间,如果入队则尾指针下移动,如果移动到尾部则返回开头,队头同理,唯一问题是无法分辨队列为空还是队列已经满,因为此时的情况都是尾指针等于头指针,所以在申请空间时多申请一个,最后空间不存储数据,当尾指针下一位等于头指针时,则为队满,而尾指针等于头指针时,则为队空。
代码展示
class MyCircularQueue { public: vector<int> viQueue; int iFront, iRear, iSize; MyCircularQueue(int k) { viQueue.resize(k+1, 0); iFront = iRear = 0; iSize = k + 1; } bool enQueue(int value) { if(isFull()) return false; viQueue[iRear] = value; iRear = (iRear + 1) % iSize; return true; } bool deQueue() { if(isEmpty()) return false; iFront = (iFront + 1) % iSize; return true; } int Front() { if(isEmpty()) return -1; return viQueue[iFront]; } int Rear() { if(isEmpty()) return -1; return viQueue[(iRear - 1 + iSize) % iSize]; } bool isEmpty() { if(iFront == iRear) return true; return false; } bool isFull() { if((iRear + 1) % iSize == iFront) return true; return false; } }; /** * 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(); */
运行结果