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【力扣题:循环队列】

文章目录

  • 一.题目描述
  • 二. 思路解析
  • 三. 代码实现

一.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。

二. 思路解析

  1. 循环队列给定了长度,即空间大小固定为k个,但开辟空间为k+1个,原因如下:
    在这里插入图片描述
    当空的时候,front和rear相等,满的时候也相等所以无法判别,增加一个空间不用就可以解决问题。
    例如k=5,只能有五个元素,当(rear+1)%(k+1)==front时,即满。
    在这里插入图片描述
  2. 返回队头元素,直接返回front位置即可,返回队尾元素,因为是rear指向的前一个,就有特殊的当rear指向第一个,队尾元素而是最后一个,此时队尾位置满足(rear+k)%(k+1)。
    在这里插入图片描述
    3.插入元素直接再rear位置上插,然后rear++,但极端情况,当rear++指向最后一个位置后面,此时应该跳到第一个位置,即rear = rear%(k+1);
  3. 删除元素,直接front++,但是当front在最后一个位置,此时++到第一个位置,即front=front%(k+1);
    在这里插入图片描述

三. 代码实现


typedef struct {int* a;int front;int rear;int k;
} MyCircularQueue;MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));obj->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));obj->front = obj->rear = 0;obj->k = k;return obj;
}bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {if(obj->rear==obj->front)return true;return false;
}bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {if((obj->rear+1)%(obj->k+1)==obj->front)return true;return false;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {if(myCircularQueueIsFull(obj))return false;obj->a[obj->rear] = value;obj->rear++;obj->rear%=(obj->k+1);return true;
}bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return false;obj->front++;obj->front%=(obj->k+1);return true;
}int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;return obj->a[obj->front];
}int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;(obj->rear+obj->k)%(obj->k+1);return obj->a[(obj->rear+obj->k)%(obj->k+1)];
}void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {free(obj->a);free(obj);
}

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