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Leetcode 622. 设计循环队列

字数统计: 623阅读时长: 2 min
2022/08/02 Share

题目简介

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:

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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

思路

利用数组去模拟队列,设置front指向队首元素,设置back指向队尾元素的下一个位置,设置size表示队列的最大容量。

tip:

  • 在初始化时多分配一个空余空间,使得队列满时可以使用(back + 1) % size == front来判断,使得back == front只能表示为队列为空的情况,不再有歧义性。

代码如下:

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class MyCircularQueue {
public:

vector<int> queue;
int front; //队头
int back; //队尾
int size; //队列最大容量

MyCircularQueue(int k) {

size = k + 1; //多分配一个空间

queue = vector<int>(size);

front = back = 0;

}

bool enQueue(int value) {

if (isFull())
return false;

queue[back] = value;

back = (back + 1) % size;

return true;
}

bool deQueue() {

if(isEmpty())
return false;

front = (front + 1) % size;

return true;

}

int Front() {

if (isEmpty())
return -1;

return queue[front];

}

int Rear() {

if (isEmpty())
return -1;

return queue[(back - 1 + size) % size]; //防止溢出

}

bool isEmpty() {

return front == back;

}

bool isFull() {

return (back + 1) % size == front;

}
};

/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue* obj = new MyCircularQueue(k);
* bool param_1 = obj->enQueue(value);
* bool param_2 = obj->deQueue();
* int param_3 = obj->Front();
* int param_4 = obj->Rear();
* bool param_5 = obj->isEmpty();
* bool param_6 = obj->isFull();
*/
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  1. 1. 题目简介
  2. 2. 思路
  3. 3. 代码如下: