LeetCode 622.设计循环队列

news2024/10/6 12:27:03

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:

1、MyCircularQueue(k): 构造器,设置队列长度为 k 。

2、Front: 从队首获取元素。如果队列为空,返回 -1 。

3、Rear: 获取队尾元素。如果队列为空,返回 -1 。

4、enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。

5、deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。

6、isEmpty(): 检查循环队列是否为空。

7、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:

1、所有的值都在 0 至 1000 的范围内;

2、操作数将在 1 至 1000 的范围内;

3、请不要使用内置的队列库。

思路:

数组下标循环的小技巧

1. 下标最后再往后(offset 小于 array.length): index = (index + offset) % array.length

2. 下标最前再往前(offset 小于 array.length): index = (index + array.length - offset) % array.length

如何区分空与满

1. 通过添加 size 属性记录

2. 保留一个位置

3. 使用标记

代码:

class MyCircularQueue {
    public int front;//队头下标
    public int rear;
    public int[] elem;

    //构造方法,k 队列的长度
    public MyCircularQueue(int k) {
        this.elem=new int[k+1];
    }

    //入队
    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()){
            return false;
        }
        this.elem[rear]=value;
        this.rear=(this.rear+1)%this.elem.length;//不能加加,防止越界
        return true;
    }

    //出队
    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()){
            return false;
        }
        this.front=(this.front+1)%this.elem.length;
        return true;
    }

    //获取队头元素
    public int Front() {
        if (isEmpty()){
            return -1;
        }
        return this.elem[this.front];
    }

    //获取队尾元素
    public int Rear() {
        if (isEmpty()){
            return -1;
        }
        int index=-1;
        if (this.rear==0){
            index=this.elem.length-1;
        }else {
            index=this.rear-1;
        }
        return this.elem[index];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return this.front==this.rear;
    }

    public boolean isFull() {
        if ((this.rear+1)%this.elem.length==this.front){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

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