622. 设计循环队列

622. 设计循环队列

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。

队列预备知识:队列容量为capacity,则实际可装载的数据个数为capacity - 1,因为rear指向队尾元素的下一个。

循环队列的属性如下:

    elements:一个固定大小的数组,用于保存循环队列的元素。
    capacity:循环队列的容量,即队列中最多可以容纳的元素数量。
    front:队列首元素对应的数组的索引。
    rear:队列尾元素对应的索引的下一个索引。
队列当前长度计算公式(因为rear-front可能为负数所以需要加容量大小):
(rear - front + capacity)mod capacity

type MyCircularQueue struct {
    front, rear int
    elements []int
}

func Constructor(k int) MyCircularQueue {
    return MyCircularQueue{elements:make([]int,k+1)}
}

func (this *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
    if this.IsFull() {
        return false
    }
    this.elements[this.rear] = value
    this.rear = (this.rear + 1) % len(this.elements)
    return true
}

func (this *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
    if this.IsEmpty() {
        return false
    }
    this.front = (this.front + 1) % len(this.elements)
    return true
}

func (this *MyCircularQueue) Front() int {
    if this.IsEmpty() {
        return -1
    }
    return this.elements[this.front]
}

func (this *MyCircularQueue) Rear() int {
    if this.IsEmpty() {
        return -1
    }
    return this.elements[(this.rear-1+len(this.elements))%len(this.elements)]
}

func (this *MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
    return this.rear == this.front
}

func (this *MyCircularQueue) IsFull() bool {
    return (this.rear + 1) % len(this.elements) == this.front
}

/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor(k);
 * param_1 := obj.EnQueue(value);
 * param_2 := obj.DeQueue();
 * param_3 := obj.Front();
 * param_4 := obj.Rear();
 * param_5 := obj.IsEmpty();
 * param_6 := obj.IsFull();
 */

 

posted on 2022-08-22 21:32  HHHuskie  阅读(28)  评论(0编辑  收藏  举报

导航