设计循环队列（队列oj）

1.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：

复制代码

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

代码实现：

重点：判断队列为空还是满，对取模的应用

思路：数组，构造大小为K+1的数组，（obj->head == obj->rear）为空，

（(obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->head）为满

具体实现：

复制代码

typedef int QueueDataType;

typedef struct {
	QueueDataType* value;
	int head;
    int rear;
	int k;
} MyCircularQueue;

//初始化 
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
	MyCircularQueue* queue = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
	QueueDataType* tmp = (QueueDataType*)malloc((k + 1) * sizeof(QueueDataType));
	if (tmp == NULL) {
		perror("myCircularQueueCreate:malloc");
		exit;
	}
	queue->value = tmp;
	return queue;
}
//入队列
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, QueueDataType value) {
	assert(obj);
	if (!myCircularQueueIsFull(obj)) {
		obj->value[obj->rear] = value;
		obj->rear++;
		obj->rear %= obj->k + 1;
		return true;
	}
	return false;
}
//出队列
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
	assert(obj);
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) {
		return false;
	}
	obj->head++;
	obj->head %= obj->k + 1;
	return true;
}
//获取队列顶部元素
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) {
		return -1;
	}
	return obj->value[obj->head];
}
//获取队列底部元素
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj)) {
		return -1;
	}
	return obj->value[(obj->rear + obj->k) % obj->k + 1];
}
//判空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
	assert(obj);
	return obj->head == obj->rear;
}
//判满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
	assert(obj);
	return (obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->head;
}
//队列销毁
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
	assert(obj);
	free(obj->value);
	obj->value = NULL;
	free(obj);
	obj = NULL;
}