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
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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; int back; int size;
MyCircularQueue(int k) {
size = k + 1;
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];
} bool isEmpty() {
return front == back;
} bool isFull() {
return (back + 1) % size == front;
} };
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