循环队列是我们可以对队列有更深一步的理解的题目,而且可以进一步加强其他方面的知识(例如对循环数组的取模运算,指针的解引用),是个蛮不错的巩固习题,话不多说,进入正题。
链接在此:设计循环队列
强烈建议先自己做一遍,直接看的话可能会比较不知所云
目录
- 利用数组设计:
- 思路:
- 代码实现:
- 利用链表设计:
- 思路:
- 代码实现:
本题可以使用 数组或链表来设计,本篇文章都会涉及到
做这题时会遇到很多难点
先说结论:此题的难点在于如何判断数组的 空与满,不管是链表还是数组,实现此问题都是难点。
在数据结构中,我们通常在解决此问题时都是选择多设置一个位置,back指向当前元素的下一个。
但多出来的位置不是不用,例如:
这样可以比较好的解决此类问题。
利用数组设计:
思路:
已经有了上述的前置知识
我们就可以比较轻易地判断空与满,数组中的front
和back
下标指向同一个位置时是空,那么什么时候会满呢?
当back
的下一个为front
时就为满,即back+1 == front
,
但是如果back
在front
后边,就需要我们的比较灵活的运用取模运算
在上边我们说到back+1 == front
时为满,但是在上图中,我们发现back+1
并不是front
,而是超出了数组,
我们说过,会定义N+1
个空间,N
是元素个数,经过思考,我们会发现N
就是back
的下标,N+1
就是back+1
位置的下标,
那我们(back + 1)% (N + 1) == front
时就是满
代码中剩下的取模运算也都大同小异
代码实现:
typedef struct {
int* arr;
int front;
int rear;
int N;
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->front == obj->rear);
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->rear + 1 ) % (obj->N + 1) == obj->front;
}
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue* ret = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
ret->arr = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
ret->front = 0;
ret->rear = 0;
ret->N = k;
return ret;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(myCircularQueueIsFull(obj))
{
return false;
}
obj->arr[obj->rear] = value;
obj->rear++;
//防止rear出界
obj->rear %= (obj->N + 1);
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return false;
}
obj->front++;
//防止front出界
obj->front %= (obj->N + 1);
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
return obj->arr[obj->front];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return -1;
}
//此处可以不用取模,if与else判断也可以
return obj->arr[(obj->rear-1+(obj->N+1))%(obj->N+1)];
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->arr);
free(obj);
}
/**
* Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k);
* bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value);
* bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj);
* int param_3 = myCircularQueueFront(obj);
* int param_4 = myCircularQueueRear(obj);
* bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj);
* bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj);
* myCircularQueueFree(obj);
*/
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持续更新中…