【LeetCode622】设计循环队列

简介: 使用动态数组以便在运行阶段创建需要大小的数组循环队列的实现关键在于isFull()和isEmpty()的实现(可以有不同的初始化和方法)。

一、题目

中等题。

image.png

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。


二、思路

使用动态数组以便在运行阶段创建需要大小的数组

循环队列的实现关键在于isFull()和isEmpty()的实现(可以有不同的初始化和方法)。

image.png

初始化:front = rear = 0。

(1)队列为空:设当front = rear时队列为空。

普遍区分循环队空和队满的方法:牺牲一个单元来区分两者,即入队时少用一个队列单元,约定“队头指针在队尾指针的下一个位置作为队满的标志”(如下图),这样队满就不会也是front = rear了。


(2)队列为满:当(rear + 1) % capacity = front时队列为满。

(3)入队:入队时先后判断是否队满,判断条件为rear = (rear + 1) % capacity

(4)出队时判断空否,不空则front = (front + 1) % capacity


但是灰常不幸,leetcode上这题的测试用例不给牺牲一个单元哈哈,一怒之下使用vector(动态数组)来模拟循环队列hhh。


三、代码

class MyCircularQueue {
private:
    int *data;
    int front, rear;
    int len;
    int num = 0;
public:
    vector<int> CircularQueue;
    MyCircularQueue(int k) {
        CircularQueue.clear();
        len = k;
    }
    //插入元素,要判断是否队满
    bool enQueue(int value) {
        if(isFull()){
            return false;
        }else{
            CircularQueue.push_back(value);
            return true;
        }
    }
    //删除元素
    bool deQueue() {
        if(isEmpty()){
            return false;
        }else{
            CircularQueue.erase(CircularQueue.begin());
            return true;
        }
    }
    int Front() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }else{
            return CircularQueue[0];
        }
    }
    int Rear() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }else{
            return CircularQueue[CircularQueue.size() - 1];
        }
    }
    //判断是否队满
    bool isFull() {
        if(CircularQueue.size() == len){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    bool isEmpty() {
        if(CircularQueue.size() == 0){
            return true;
        }else{
            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();
 */

image.png

但是直接用vector有点偷懒的意思,还是直接用数组的方法试试:

接着刚才的思路牺牲一个位置,所以可以开k+1大小的数组,我们将下标为0的节点作为空节点(牺牲节点),初始化:front = rear = 0,其余步骤和一开始说的一毛一样:

(1)队列为空:设当front = rear时队列为空。

(2)队列为满:当(rear + 1) % capacity = front时队列为满。

(3)入队:入队时先后判断是否队满,判断条件为rear = (rear + 1) % capacity

(4)出队时判断空否,不空则front = (front + 1) % capacity

class MyCircularQueue {
public:
    int *queue;
    int front = 0, rear = 0;
    int maxsize;
    MyCircularQueue(int k) {
        queue = new int[k + 1];
        maxsize = k + 1;
    }
    bool enQueue(int value) {
        if(isFull()){
            return false;
        }
        rear = (rear + 1) % maxsize;
        queue[rear] = value;
        return true;
    }
    bool deQueue() {
        if(isEmpty()){
            return false;
        }
        front = (front + 1) % maxsize;
        return true;
    }
    int Front() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        return queue[(front + 1) % maxsize];
    }
    int Rear() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        return queue[rear];
    }
    bool isEmpty() {
        return front == rear; //都为0时
    }
    bool isFull() {
        return ((rear + 1) % maxsize == front);
    }
};
/**
 * 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();
 */

image.png

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