LeetCode:622. Design Circular Queue设计循环队列（C语言）

妖狐艹你老母 2023-03-06 05:05 19阅读 0赞

**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。

示例：

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

提示：

所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
    操作数将在 1 至 1000 的范围内；
    请不要使用内置的队列库。

来源：力扣（LeetCode）  
链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue  
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**解答：**

typedef struct { 
        int*data;   //数据域
        int front;  //队列头
        int rear;   //队列尾
        int size;   //队列长度
        int flag;   //队列是否满标志
    } MyCircularQueue;
    
    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
    
    MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) { 
        if(k < 0){ 
            return NULL;
        }
    
        MyCircularQueue *obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
        if(NULL == obj){ 
            return NULL;
        }
    
        obj->data = (int*)malloc(sizeof(int) * k);
        if(NULL == obj->data){ 
            return NULL;
        }
    
        obj->front = obj->rear =0;
        obj->size = k;
        obj->flag = 0;
    
        return obj;
    }
    
    bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
    bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
    
    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) { 
        if (myCircularQueueIsFull(obj)){ //判断队列是否满
            return false;
        }
        obj->data[obj->rear] = value;//插入数据
        obj->rear = ((obj->rear + 1) < obj->size)?(obj->rear + 1):0;//判断是否到达数组边界，且尾指针+1
        if(obj->rear == obj->front){ 
            obj->flag = 1;
        }
    
        return true;
    }
    
    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) { 
        if (myCircularQueueIsEmpty(obj)){ //判断队列是否空
            return false;
        }
    
        obj->data[obj->front] = 0;//清除队列头数据
        obj->front = ((obj->front + 1) < obj->size)?(obj->front + 1):0;//判断是否到达数组边界,且头指针+1
        obj->flag = 0;//删除元素，队列即不满
    
        return true;
    }
    
    /** Get the front item from the queue. */
    int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) { 
        if (myCircularQueueIsEmpty(obj)){ 
            return -1;
        }
        
        return obj->data[obj->front];
    }
    
    /** Get the last item from the queue. */
    int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) { 
      if(myCircularQueueIsEmpty(obj)){ 
          return -1;
      }
    
      int i = 0;
      i = ((obj->rear == 0) ? (obj->size-1):(obj->rear-1));
      return obj->data[i];
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) { 
        if(0 == obj->flag && obj->front == obj->rear){ //队列未满且首尾指针相同，则队列空
            return true;
        }
        else{ 
            return false;
        }
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) { 
        if(1 == obj->flag){ 
            return true;
        }
        else{ 
            return false;
        }
      
    }
    
    void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) { 
        free(obj->data);
        obj->data = NULL;
        free(obj);
        obj = NULL;
    }
    
    /** * Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such: * MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k); * bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value); * bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj); * int param_3 = myCircularQueueFront(obj); * int param_4 = myCircularQueueRear(obj); * bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj); * bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj); * myCircularQueueFree(obj); */

**运行结果：**  
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