从零开始算法之路 ---- 设计循环队列

我会带着你远行 2021-11-17 06:22 332阅读 0赞

**题源:** 力扣(LeetCode） [https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue/][https_leetcode-cn.com_problems_design-circular-queue]  
**题目描述:**  
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。

##### 小提示: 1.循环队列最多只能存放 maxSize - 1 个元素 #####

**2. 据说是考研题，不知道是不是真的。**  
leetcode 的题目评论:  
![在这里插入图片描述][20190730094613695.png]  
**代码：**

class MyCircularQueue { 
    private:
        int rear,front;        // 队尾与对头指针
        int *elements;         // 存放队列元素的数组
        int maxSize;           // 队列最大可容纳元素个数
    public:
        /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
        MyCircularQueue(int k) { 
            // 初始化队尾、对头指针
            rear = 0;
            front = 0;
            maxSize =  k + 1 ;
            // 建立一个最多具有 k 个元素的空队列
            elements = new int[maxSize];     // 创建队列空间
           
            
            
        }
        
        /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
        bool enQueue(int value) { 
            // 若队列不满，则将元素插入队列，否则做出错处理
            // 队列满则插入失败，返回 false
            if( isFull() == true) return false;
            // 按照队尾指针指示位置插入
            elements[rear] = value;
            // 队尾指针加 1
            rear = (rear + 1) % maxSize;
            // 插入成功，返回
            return true;
            
        }
        
        /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
        bool deQueue() { 
            // 若队列不空则函数退掉一个对头元素并返回true, 否则返回 false
            if( isEmpty() == true) return false; // 若队列为空则删除失败，返回
            // 队头指针加 1
            front = (front + 1) % maxSize;
            // 删除成功，返回
            return true;
            
        }
        
        /** Get the front item from the queue. */
        int Front() { 
            // 若队列不空则函数返回该队列队头元素的值
            if( isEmpty() == true) return -1;
            // 返回队头元素
            return elements[front];
        }
        
        /** Get the last item from the queue. */
        int Rear() { 
            if( isEmpty() == true) return -1;
            if(rear == 0) 
    			return elements[maxSize - 1];
    		else 
            	return elements[rear - 1];
        }
        
        /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
        bool isEmpty() { 
            return (front == rear) ? true: false;
            
            
        }
        
        /** Checks whether the circular queue is full or not. */
        bool isFull() { 
            return ((rear + 1)%maxSize == front)?true:false;
            
        }
    };
    
    /** * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such: * MyCircularQueue* obj = new MyCircularQueue(k); * bool param_1 = obj->enQueue(value); * bool param_2 = obj->deQueue(); * int param_3 = obj->Front(); * int param_4 = obj->Rear(); * bool param_5 = obj->isEmpty(); * bool param_6 = obj->isFull(); */

[https_leetcode-cn.com_problems_design-circular-queue]: https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue/
[20190730094613695.png]: /images/20211116/1d612127c6c643469dd3f1a65de02fb0.png