下题目为个人的刷题记录，在本节博客中我将详细谈论设计循环队列的思路，并给出代码，有需要借鉴即可。
题目：LINK
循环队列是线性表吗？或者说循环队列是线性结构吗？
对于这个问题，我们来看一下线性结构的定义:
因为循环队列结点个数为k个，且具有逻辑结构性，因此属于一种特殊的线性结构。
下面是思路分析:
首先一开始收到实现普通队列的思路影响+上题目中循环这俩字，那自然想到的是用链表来设计循环队列。
于是，为了便于分析我作了下面的草图:
现在我们一开始迎来了第一个问题：我们的头指针和尾指针初始化放到哪里？
为了解决这个问题，我想到了第一个方法：初始化头指针尾指针置为空
这个方法看似很好，但是结合一下我们要实现的接口，判空时候需要做特殊处理，其实并不是很好。
然后我又想到，那让他们一开始直接都指向第一个结点
我们继续往下想，如果这样做的化，还是那个问题，如何区分空队列与一个结点的情况？
那么为了解决这个区分问题，我们可以引入size来统计结点个数
不过这里还有个问题，如果front与rear初始化指向第一个结点，然后引入size来区分结点个数的话，我们发现rear是指向尾结点的后一个结点的，也就是说我们在搞取尾接口的时候并不好操作，因为这是单向链表。
那为了解决取尾接口问题，我们要把单链表改成双向链表。
但是这样一来，工作量就要变大很多，并不是很好的选择。
所以，不妨我们来用一下数组:
1.为了解决两个指针一开始都指向第一个空间特殊处理的问题，所以我们选择rear指向尾结点的后一个结点
2.为了解决不好判断的问题，我们多开一个空间，用rear+1 == front 为满的条件
3.为了解决数组循环问题，我们可以取模
下面是示例代码:
typedef struct {
int front;//头元素
int rear;//尾元素的下一个
int* arr;//数组指针
int k;
} MyCircularQueue;
//检查循环队列是否为空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
if(obj->front == obj->rear)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
if((obj->rear+1)%(obj->k+1)==obj->front)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//构造器，设置队列长度为 k
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
//首先创造出一个MyCircularQueue结构体，为方便操作数组做铺垫
MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
//数组空间申请+初始化结构体
obj->arr = (int*)malloc((k+1)*sizeof(int));
obj->k = k;
obj->front = obj->rear = 0;
//返回结构体指针
return obj;
}
//向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
//满了
if(myCircularQueueIsFull(obj))
{
return false;
}
else//没满
{
obj->arr[obj->rear++] = value;//放入数据并移动尾指针
obj->rear = obj->rear % (obj->k+1);//循环
return true;
}
}
//从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
//空的
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return false;
}
else//非空
{
obj->front++;
obj->front %= (obj->k+1);
return true;
}
}
//从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))//为空
{
return -1;
}
else//非空
{
return obj->arr[obj->front];
}
}
//获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))//为空
{
return -1;
}
else
{
int prear = ((obj->rear + obj->k)%(obj->k+1));
return obj->arr[prear];
}
}
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);
*/
完。
