- 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。
方法一:数组
cpp
class MyCircularQueue {
private:
int front;
int rear;
int capacity;
vector<int> elements;
public:
MyCircularQueue(int k) {
this->capacity = k + 1;
this->elements = vector<int>(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;
}
};
方法二:链表
cpp
class MyCircularQueue {
private:
ListNode *head;
ListNode *tail;
int capacity;
int size;
public:
MyCircularQueue(int k) {
this->capacity = k;
this->size = 0;
this->head = this->tail = nullptr;
}
bool enQueue(int value) {
if (isFull()) {
return false;
}
ListNode *node = new ListNode(value);
if (!head) {
head = tail = node;
} else {
tail->next = node;
tail = node;
}
size++;
return true;
}
bool deQueue() {
if (isEmpty()) {
return false;
}
ListNode *node = head;
head = head->next;
size--;
delete node;
return true;
}
int Front() {
if (isEmpty()) {
return -1;
}
return head->val;
}
int Rear() {
if (isEmpty()) {
return -1;
}
return tail->val;
}
bool isEmpty() {
return size == 0;
}
bool isFull() {
return size == capacity;
}
};