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1.每日一题
请你实现一个循环队列,该循环队列可利用的空间大小等于n个int型变量的大小。 操作: push x:将x加入到循环队列尾端。若循环队列已满,输出"full"(不含引号),否则不输出任何内容。保证x为int型整数。 front:输出队首元素,队首不出队。若队列为空,输出"empty"(不含引号)。 pop:输出队首元素,且队首出队。若队列为空,输出"empty"(不含引号)。
输入描述:
第一行输入两个整数n,q, (1≤n,q≤105),表示循环队列可利用的空间大小和操作次数。 接下来的q行,每行一个字符串,表示一个操作。保证操作是题目描述中的一种。
输出描述:
按对应操作要求输出。
2.测试案例
输入:
3 10
push 1
push 2
front
push 3
push 4
pop
pop
pop
front
pop
输出:
1
full
1
2
3
empty
empty
3.思路分析
对于循环队列我们要考虑的问题主要是,什么时候表示队列为空,什么时候队列为满?
对于可存n个整型数据的队列
- 如果一个下标front指示队首,下标rear指示队尾;
- 如果
front=rear
时,可以保证队列是空的,例如初始状态front=rear=0
; - 如果
(rear+1)%(n+1)=front
,即队列中如果再要存一个元素就只能覆盖front位置的元素了,说明此时队列为满
值得注意的细节是,对(n+1)取余,而不是对n取余。可以这么理解要判断队列满了,规定队列最多可以存n个元素,当循环队列中只剩下一个空闲存储单元时,队列就满了,这也是为什么代码中开辟的队列空间大小为(n+1)而不是n的缘由。
4.完整代码(数组实现)
import java.util.*;
public class Main{
public static void main(String[] args){
Scanner sca=new Scanner(System.in);
int n=sca.nextInt();
int q=sca.nextInt();
sca.nextLine();
String s;
//注意这里不是n,而是n+1
MyCirQueue queue=new MyCirQueue(n+1);
for(int i=0;i<q;++i){
s=sca.nextLine();
String strs[]=s.split(" ");
if(strs[0].equals("push")){
queue.push(Integer.parseInt(strs[1]));
}else if(strs[0].equals("front")){
queue.front();
}else{
queue.pop();
}
}
}
}
class MyCirQueue{
int maxSize;
int rear,front;
int []q;
public MyCirQueue(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
q=new int[maxSize];
rear=0;
front=0;
}
//添加元素
public void push(int val){
if(isFull()){
System.out.println("full");
}else{
//从队尾入队
q[rear]=val;
//队尾下标+1
rear=(rear+1)%maxSize;
}
}
//输出但不移除队首元素
public void front(){
if(isEmpty()){
System.out.println("empty");
}else{
//队首元素出列
System.out.println(q[front]);
}
}
//输出且移除队首元素
public void pop(){
if(isEmpty()){
System.out.println("empty");
}else{
//队首元素出列
System.out.println(q[front]);
//队首下标+1
front=(front+1)%maxSize;
}
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty(){
if(rear==front){
return true;
}
return false;
}
//判断队列是否为满
public boolean isFull() {
if((rear+1)%maxSize==front){
return true;
}
return false;
}
}
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