【LeetCode】641. 设计循环双端队列

盆友圈的小可爱
168 阅读2分钟

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一、题目描述：

  • 题目内容

    image.png

  • 题目示例

    image.png

  • 题目解析

    • 1 <= k <= 1000
    • 0 <= value <= 1000
    • insertFront, insertLast, deleteFront, deleteLast, getFront, getRear, isEmpty, isFull  调用次数不大于 2000 次

二、思路分析：

我们本题读取题目，题目要求设计双端的队列对象MyCircularDeque，双端队列可以头尾都可以添加删除元素，那么MyCircularDeque对象有哪些方法呢：

  • MyCircularDeque 对象__init__()函数创建创建长度为k队列self.deque
  • insertFront()在circularDeque列表中头部添加元素，当self.deque长度超过k时则返回False，反之True
  • insertLast()在circularDeque列表中尾部添加元素，当self.deque长度超过k时则返回False，反之True
  • deleteFront()在circularDeque列表中头部删除元素，当self.deque长度为0时则返回False，反之True
  • deleteLast()在circularDeque列表中尾部删除元素，当self.deque长度为0时则返回True，反之True
  • getRear()获取self.deque尾部元素
  • getFront()获取self.deque头部元素
  • isFull()判断self.deque长度是否等于k
  • isEmpty()判断self.deque长度为零

我们看到MyCircularDeque的方法，我们直接可以使用数组的方式进行模拟双端队列，作为初学者来说，脑袋立马想到了Python中列表相关的方法：

  • list.insert(0,value),可以在insertFrot()方法中调用将value添加头部
  • list.append(value)，可以在insertLast()方法中调用将value添加尾部
  • list.pop(0)，可以在deleteFront()方法中调用将头部元素推出掉
  • list.pop()，可以在deleteLast()方法中调用将尾部元素推出掉
  • isFull()中，len(self.deque) == self.k
  • isEmpty()中，len(self.deque) == 0 
    class MyCircularDeque(object):

    def __init__(self, k):
        """
        :type k: int
        """
        self.k = k
        self.deque = []
        self.idex = 0

    def insertFront(self, value):
        """
        :type value: int
        :rtype: bool
        """
        if self.idex < self.k:
            self.idex +=1 
            self.deque.insert(0,value)
            return True
        else:
            return False

    def insertLast(self, value):
        """
        :type value: int
        :rtype: bool
        """
        if self.idex < self.k:
            self.idex +=1
            self.deque.append(value)
            return True
        else:
            return False

    def deleteFront(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        if self.idex !=0:
            self.idex -=1
            self.deque.pop(0)
            return True
        else:
            return False

    def deleteLast(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        if self.idex != 0:
            self.idex -=1
            self.deque.pop()
            return True
        else:
            return False

    def getFront(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.deque[0] if self.idex !=0 else -1


    def getRear(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.deque[len(self.deque)-1] if self.idex !=0 else -1

    def isEmpty(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        return False if len(self.deque) > 0  else True


    def isFull(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        return False if len(self.deque) < self.k else True

以上实现是纯菜鸟小白写的代码，严格意义上并不是从原理来实现双端队列，那么真正去实现这个双端队列，我们可以使用数组+双指针来模拟：

  • MyCircularDeque 初始化中定义两个指针left和right， left赋值为0，right赋值为-1
  • left指针从右往左移动，right指针从左往右移动
  • insetFront()方法中，left向左移动则-1，self.deque[left]=value
  • insertLast()方法中，right向右移动则+1，self.deque[right]=value
  • deletFront()方法中， left向右移动则+1
  • deletLast()方法中，right向左移动则-1 
    class MyCircularDeque(object):

    def __init__(self, k):
        """
        :type k: int
        """
        self.k = k
        self.deque = [0]*self.k
        self.left = 0
        self.right = -1

    def insertFront(self, value):
        """
        :type value: int
        :rtype: bool
        """
        if self.isFull():
            return False
        self.left -=1
        self.deque[self.left] = value
        return True

    def insertLast(self, value):
        """
        :type value: int
        :rtype: bool
        """
        if self.isFull():
            return False
        self.right +=1
        self.deque[self.right] = value
        return True

    def deleteFront(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        if self.isEmpty():
            return False
        self.left +=1
        return True

    def deleteLast(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        if self.isEmpty():
            return False
        self.right -=1
        return True

    def getFront(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.deque[self.left] if not self.isEmpty() else -1


    def getRear(self):
        """
        :rtype: int
        """
        return self.deque[self.right] if not self.isEmpty() else -1

    def isEmpty(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        return self.left - self.right == 1


    def isFull(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        return self.right - self.left + 1 == self.k

三、总结：

本题考察双端队列插入元素原理的实现，最简单的方法可以直接调用list内置函数，但是我们也可以使用数组双指针来实现增减元素的过程，如果是高手的话可以使用链表的数据结构来实现整个过程。AC提交记录如下：

image.png

  • 时间复杂度：O(k)，k长度
  • 空间复杂度：O(1),没有使用额外空间

以上是本期内容，欢迎大佬们点赞评论，下期见～～

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