题目

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。

来源：力扣（LeetCode）

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解法一

思路

头尾指针
- front 队首元素
- rear 指向第一个可以放入元素的位置
队列空： front == rear
队列满：(rear + 1) % capacity == front。此时需要在front的前面空余一个元素（算法导论的方法）。此时，需要让数组中能存放的元素比k多一个。
获取队尾元素时，需要rear - 1。但是有可能下溢。比如，rear = 0，此时rear - 1成为-1了。

代码

class MyCircularQueue {
    private int front;
    // 表示下一个可以放入元素的下标
    private int rear;
    private int[] array;
    private int capacity;
    public MyCircularQueue(int k) {
        capacity = k + 1;
        array = new int[capacity];
        front = 0;
        rear = 0;
    }
    
    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        array[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % capacity;
        return true;
    }
    
    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        }
        front = (front + 1) % capacity;
        return true;
    }
    
    public int Front() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return array[front];
    }
    
    public int Rear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        // 需要注意
        return array[(rear - 1 + capacity) % capacity];
    }
    
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;
    }
    
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % (capacity) == front;
    }
}

622. 设计循环队列[中等]

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