[路飞]_leetcode-622-设计循环队列

一、题目描述

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：

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。

分析：

• 先创建一个容量为k的数组，用来存储数据

• 定义变量：capacity 表示队列最大容量

• front 表示队首的索引

• rear 表示队尾的索引

• count 表示当前队列长度

• capacity 初始值为k

• front 初始值为0

• rear 初始化为0

• count 初始化为0，count==0表示链表为空

• 添加元素时，向queue[rear]位置插入元素，然后队尾索引向后移动rear = (rear + 1)%capacity，并且count++

• 删除一个元素时，front向后移动即可，front=(front)%capacity，并且count--

• 添加一个元素时，rear = (rear+1) % capacity，并且count++

• 重复执行,上述操作

• rear索引为capacity-1，rear = (rear + 1)%capacity等于0，此时就会形成循环

• 此时继续添加元素执行上述操作，当capacity和count相等时，说明队列已满.

解析图转用：juejin.cn/post/702891…

二、代码实现

/**
 * @param {number} k
 */
var MyCircularQueue = function(k) {
    this.queue = new Array(k+1) // 用来模拟队列的数组
    this.front = 0 // 头指针
    this.rear = 0 // 尾指针
    this.max = k // 记录当前最大容器
};

/** 
 * @param {number} value
 * @return {boolean}
 */
MyCircularQueue.prototype.enQueue = function(value) {
    if(this.isFull()) return false
    this.queue[this.rear] = value
    this.rear = (this.rear+1) % (this.max+1)
    return true
};

/**
 * @return {boolean}
 */
MyCircularQueue.prototype.deQueue = function() {
    if(this.isEmpty()) return false
    this.front = (this.front + 1) % (this.max+1)
    return true
};

/**
 * @return {number}
 */
MyCircularQueue.prototype.Front = function() {
    if(this.isEmpty()) return -1;
    return this.queue[this.front]
};

/**
 * @return {number}
 */
MyCircularQueue.prototype.Rear = function() {
    if(this.isEmpty()) return -1;
    return this.queue[(this.rear + this.max) % (this.max + 1)]
};

/**
 * @return {boolean}
 */
MyCircularQueue.prototype.isEmpty = function() {
    return ((this.rear - this.front + this.max + 1) % (this.max+1))  == 0
};

/**
 * @return {boolean}
 */
MyCircularQueue.prototype.isFull = function() {
    return ((this.rear - this.front + this.max + 1) % (this.max+1))  == this.max
};