【08.02 每日一题】622. 设计循环队列

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622. 设计循环队列

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1

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

  • 在本题中要求设计循环队列,根据索引实现循环队列的操作。
  • 定义首尾tail和head索引,分别用于删除和添加数据,定义count用于记录当前队列中的数目,定义length用于记录队列的长度。
  • 主要注意的是tail的操作:要考虑当前tail是否指向0,如果当前为0,说明实际的队尾元素在length-1的位置,如果当前不为0,说明当前的元素在tail-1的位置。

解法

type MyCircularQueue struct {
    length int
    count int
    data []int
    tail int
    head int
}


func Constructor(k int) MyCircularQueue {
    m:=MyCircularQueue{}
    m.data=make([]int,k)
    m.length=k
    return m
}


func (this *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
    if this.IsFull(){
        return false
    }
    this.data[this.tail]=value
    this.tail=(this.tail+1)%this.length
    this.count++
    return true
}


func (this *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
    if this.IsEmpty(){
        return false
    }
    this.head=(this.head+1)%this.length
    this.count--
    return true
}


func (this *MyCircularQueue) Front() int {
    if this.IsEmpty(){
        return -1
    }
    res:=this.data[this.head]
    return res
}


func (this *MyCircularQueue) Rear() int {
    if this.IsEmpty(){
        return -1
    }
    if this.tail==0{
        res:=this.data[this.length-1]
        return res
    }else{
        res:=this.data[this.tail-1]
        return res
    }
}


func (this *MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
    if this.count==0{
        return true
    }
    return false
}


func (this *MyCircularQueue) IsFull() bool {
    if this.count==this.length{
        return true
    }
    return false
}


/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor(k);
 * param_1 := obj.EnQueue(value);
 * param_2 := obj.DeQueue();
 * param_3 := obj.Front();
 * param_4 := obj.Rear();
 * param_5 := obj.IsEmpty();
 * param_6 := obj.IsFull();
 */

结果

image.png

思路

  • 学习了一下别人的思路,只需要定义两个索引和数据就行了。
  • 判断队空:tail=head
  • 判断队满:(tail+1+capacity)%capacity=head

解法

type MyCircularQueue struct {
    data []int
    tail int
    head int
}


func Constructor(k int) MyCircularQueue {
    m:=MyCircularQueue{}
    m.data=make([]int,k+1)
    return m
}


func (this *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
    if this.IsFull(){
        return false
    }
    this.data[this.tail]=value
    this.tail=(this.tail+1)%len(this.data)
    return true
}


func (this *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
    if this.IsEmpty(){
        return false
    }
    this.head=(this.head+1)%len(this.data)
    return true
}


func (this *MyCircularQueue) Front() int {
    if this.IsEmpty(){
        return -1
    }
    res:=this.data[this.head]
    return res
}


func (this *MyCircularQueue) Rear() int {
    if this.IsEmpty(){
        return -1
    }
    return this.data[(this.tail-1+len(this.data))%len(this.data)]
}


func (this *MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
    if this.tail==this.head{
        return true
    }
    return false
}


func (this *MyCircularQueue) IsFull() bool {
    if (this.tail+1)%len(this.data)==this.head{
        return true
    }
    return false
}


/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor(k);
 * param_1 := obj.EnQueue(value);
 * param_2 := obj.DeQueue();
 * param_3 := obj.Front();
 * param_4 := obj.Rear();
 * param_5 := obj.IsEmpty();
 * param_6 := obj.IsFull();
 */

结果

image.png