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刷题的日常

一天一题，保持脑子清爽

设计循环队列

来自leetcode的 622 题，题意如下：

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。

理解题意

我们可以从题意中提取的条件如下：

• 要我们设计一个队列
• 实例化的时候会给定一个长度 k，队列最长不能超过 k
• 其它的如题目所示

做题思路

因为这里的长度是固定的，所以我们可以用数组记录出现的数据。因为有边界问题，我们可以多开一个空间来消除边界。然后需要两个指针，一个指向头节点(pre)，一个指向尾节点(post)。添加数据的时候要判断队列是否是满的，即 (pre + 1) % len == post，模len是为了防止越界，重用数组。删除元素需要判断是否是空的，不是空的头节点往前走。这样就实现了我们的循环队列。

代码实现

代码实现也很简单，如下：

public class MyCircularQueue {
    int[] queue;
    int pre, post, len;
    public MyCircularQueue(int k) {
        queue = new int[len = (k + 1)];
        pre = post = 0;
    }
    public boolean enQueue(int value) {
        if ((post + 1) % len == pre) {
            return false;
        }
        queue[post] = value;
        post = (post + 1) % len;
        return true;
    }
    public boolean deQueue() {
        if (pre == post) {
            return false;
        }
        pre = (pre + 1) % len;
        return true;
    }
    public int Front() {
        return pre == post ? -1 : queue[pre];
    }
    public int Rear() {
        return pre == post ? -1 : queue[(post + len - 1) % len];
    }
    public boolean isEmpty() {
        return pre == post;
    }
    public boolean isFull() {
        return (post + 1) % len == pre;
    }
}