LeetCode622 设计循环队列

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 1 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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//章节 - 队列和栈    
//一、队列：先入先出的数据结构
//1.设计循环队列
/*
算法思想：
    在循环队列中，我们使用一个数组和两个指针（head 和 tail）。 head 表示队列的起始位置，tail 表示队列的结束位置。
*/
//算法实现：

class MyCircularQueue {
private:
    vector<int> data;   //利用动态数组实现
    int head;
    int tail;
    int size;
public:
    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
    MyCircularQueue(int k) {
        data.resize(k); //队列大小设为k
        head = -1;  //头指针，表示队列的起始位置
        tail = -1;  //尾指针，表示队列的结束位置
        size = k;
    }
    
    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool enQueue(int value) {   //入队操作
        if (isFull()) { //队满，不能入队
            return false;
        }
        if (isEmpty()) {    //如果队空，则直接入队
            head = 0;
        }
        tail = (tail + 1) % size;
        data[tail] = value;
        return true;
    }
    
    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    bool deQueue() {
        if (isEmpty()) {    //队空，不能出队
            return false;
        }
        if (head == tail) { //如果只剩一个结点
            head = -1;
            tail = -1;
            return true;
        }
        head = (head + 1) % size;
        return true;
    }
    
    /** Get the front item from the queue. */
    int Front() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return data[head];
    }
    
    /** Get the last item from the queue. */
    int Rear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return data[tail];
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    bool isEmpty() {    //循环队列是否为空
        return head == -1;
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    bool isFull() { //循环队列是否已满
        return ((tail + 1) % size) == head;
    }
};

/**
 * 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();
 */