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【数据结构-队列】力扣622. 设计循环队列

article 2024/11/26 7:32:08

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。

class MyCircularQueue {
public:
    int front;
    int rear;
    int capacity;
    vector<int> elements;
    MyCircularQueue(int k) {
        capacity = k + 1;
        elements.resize(capacity);
        rear = front = 0;
    }
    
    bool enQueue(int value) {
        if(isFull()){
            return false;
        }
        elements[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % capacity;
        return true;
    }
    
    bool deQueue() {
        if(isEmpty()){
            return false;
        }
        front = (front+1) % capacity;
        return true;
    }
    
    int Front() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        return elements[front];
    }
    
    int Rear() {
        if(isEmpty()){
            return -1;
        }
        return elements[(rear-1+capacity) % capacity];
    }
    
    bool isEmpty() {
        return rear == front;
    }
    
    bool isFull() {
        return ((rear + 1) % capacity) == front;
    }
};

由于队列是循环队列，那么我们在进行运算的时候都要加上%capacity。这道题还需要注意的是 return elements[(rear-1+capacity) % capacity];中记得要先加上capacity，防止rear-1出现负数的情况。这道题主要弄清楚isEmpty和isFull如何判断就行。

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