算法通关：013：设计循环队列总结

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总结

代码

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

/**
 * @Author: ggdpzhk
 * @CreateTime: 2024-08-01
 * 622
 */
public class _013_QueueSrackAndCircularQueue {
    //直接用java内部事项
    //其实内部就是双向链表，常数操作慢

    public static class Queue1{
        public Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

        //调用任何方法之前，先判断队列内是否有东西
        public boolean isEmpty() {
            return queue.isEmpty();
        }

        //向队列中加入num，加到尾
        public void offer(int num){
            queue.offer(num);
        }

        //从队列拿数，从头部拿
        public int poll(){
            return queue.poll();
        }
        //返回队列元素，但是不弹出
        public int peek(){
            return queue.peek();
        }

        //返回队列大小，（目前队列有几个数）
        public int size(){
            return queue.size();
        }
    }


    //用数组当 队列，范围是这样的  [)
    public static class Queue2{
        public int[] queue;
        public int l ;
        public int r ;

        //加入操作的总次数上限时多少一定要明确
        public Queue2(int n){
            queue = new int[n];
            l = 0;
            r = 0;
        }
        //调用任何方法前，先看队列是否为空
        public boolean isEmpty(){
            return l == r;
        }
        //向队列中加入num
        public void offer(int num){
            queue[r++] = num;//先用再++
        }
        //队列中弹出一个数，从头部弹出
        public int poll(){
            return queue[l++];
        }

        //返回队列元素
        public int peek(){
            return queue[l];
        }
        //返回队列大小
        public int size(){
            return r - l;
        }
    }

    //栈
    //直接用Java内部的实现
    //其实就是动态数组，但是常数时间不好
    public static class Stack1(){
        public Stack<Integer> stack = new Stack<>();

        //调用方法前先判空
        public boolean isEmpty(){
            return stack.isEmpty();
        }
        //进栈
        public void push(int num){
            stack.push(num);
        }
        //出栈
        public int pop(){
            return stack.pop();
        }
        //返回栈顶元素但是不弹出
        public int peek(){
            return stack.peek();
        }
        public int size(){
            return stack.size();
        }
    }


    //用数组来当栈 [)
    /*实际刷题时更常见的写法，常数时间好，
     * 如果可以确定 加入 操作 的总次数不超过n，那么可以用
     * 一般笔试、面试都会有一个明确的数据量，所以这是最常用的方式*/

    public static class Stack2{

        public int[] stack;
        public int size;
        public Stack2(int n){
            stack = new int[n];
            size = 0;
        }

        public boolean isEmpty(){
            return size == 0;
        }

        public void push(int num){
            stack[size++] = num;
        }
        public int pop(){
             return stack[--size];
        }
        //寻找栈顶元素，但是不出栈。栈底元素就是size[0]
        public int peek(){
            return stack[size-1];
        }
        public int size(){
            return size;
        }
    }


    //循环设计队列
    class MyCircularQueue{
        public int[] queue;

        public int l, r, size, limit;

        //方法，新建一个循环队列（用数组的形式）
        //同时在队列里的数字个数不要超过k
        public MyCircularQueue(int k){
            queue = new int[k];
            l = r = size = 0;
            limit = k;
        }
        public boolean isEmpty(){
            return size == 0;
        }
        public boolean isFull(){
            return size == limit;
        }

        public boolean enQueue(int num){

            //如果队列满了，什么也不做，返回false
            //如果队列没满，就加入value，返回true
            if(isFull()){
                return false;
            }else{
                queue[r] = num;
                r = r == limit - 1 ? 0 : (r + 1);//这个比取模要好懂
                size++;
                return true;
            }
        }

        public boolean deQueue(){
            if(isEmpty()){
                return false;
            }else{
                l = l == limit - 1 ? 0 : (l + 1);
                size--;
                return true;
            }
        }
        //返回队列头部数字
        public int Front(){
            if(isEmpty()){
                return -1;
            }else {
                return queue[l];
            }
        }
        //返回尾部数字
        public int Rear(){
            if(isEmpty()){
                return -1;
            }else{
                /*新加入的数字是放在r位置上的
                * 并且是循环队列
                * 所以 队尾的位置就应该在r-1  或者  limit-1 的位置*/
                int last = r == 0 ? (limit-1) : (r - 1);//不太好表示，所以引入last
                return queue[last];
            }
        }
    }
}