LeetCode-622 设计循环队列

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/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。

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。

解题思路

使用一个数组作为存储队列的本体，然后一个头指针指向队头，一个尾指针指向即将放入元素的空间，如果入队则尾指针下移动，如果移动到尾部则返回开头，队头同理，唯一问题是无法分辨队列为空还是队列已经满，因为此时的情况都是尾指针等于头指针，所以在申请空间时多申请一个，最后空间不存储数据，当尾指针下一位等于头指针时，则为队满，而尾指针等于头指针时，则为队空。

代码展示

class MyCircularQueue {
public:
    vector<int> viQueue;
    int iFront, iRear, iSize;
    MyCircularQueue(int k) {
        viQueue.resize(k+1, 0);
        iFront = iRear = 0;
        iSize = k + 1;
    }

    bool enQueue(int value) {
        if(isFull()) return false;
        viQueue[iRear] = value;
        iRear = (iRear + 1) % iSize;
        return true;
    }

    bool deQueue() {
        if(isEmpty()) return false;
        iFront = (iFront + 1) % iSize;
        return true;
    }

    int Front() {
        if(isEmpty())
            return -1;
        return viQueue[iFront];
    }

    int Rear() {
        if(isEmpty())
            return -1;
        return viQueue[(iRear - 1 + iSize) % iSize];
    }

    bool isEmpty() {
        if(iFront == iRear)
            return true;
    return false;
    }

    bool isFull() {
        if((iRear + 1) % iSize == iFront)
            return true;
        return 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();
 */

运行结果