设计循环队列

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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:

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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。

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解法

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class MyCircularQueue {
    int size;
    int count;
    int start;
    vector<int> data;
public:
    MyCircularQueue(int k)
        :size(k), count(0), start(0), data(k) 
    {
    }

    bool enQueue(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        data[(start+count)%size] = value;
        count++;
        return true;
    }

    bool deQueue() {
        if (isEmpty()) return false;

        start = (start + 1 ) %size;
        --count;
        return true;
    }

    int Front() {
        if (isEmpty()) return -1;

        return data[start];
    }

    int Rear() {
        if (isEmpty()) return -1;

        return data[(start+count-1)%size];
    }

    bool isEmpty() {
        return count == 0;

    }

    bool isFull() {
        return count == size;
    }
};
updatedupdated2024-08-252024-08-25