leetcode：622. 设计循环队列

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 复制代码

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 复制代码

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;
    }
};