LeetCode|622.设计循环队列

LeetCode习题答案汇总

题目：
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。

分析：

• queue：指一个固定容量的列表
• num：是一个整数，表示当前存储在队列内的元素的数量
• front：是一个正式，表示队列中第一个元素的索引
• 插入元素：入队方法的目的是在队列的尾部添加一个新的元素，所以需要确定合适的索引，然后将新元素插入对应的位置中。根据公式可以计算下一个插入的位置：
  now = (self.num + self.front) % len(self.queue)
• 删除元素：将队列第一个元素设置成None，然后更新front，self.front = (self.front + 1) % len(self.queue)

代码：

class MyCircularQueue:

    def __init__(self, k: int):
        """
        Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
        """
        self.queue = [None] * k
        self.num = 0 # 计数
        self.front = 0 # 存储第一个元素的索引

    def enQueue(self, value: int) -> bool:
        """
        Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
        """
        if self.num == len(self.queue):
            return False
        now = (self.num + self.front) % len(self.queue)
        self.queue[now] = value
        self.num += 1
        return True

    def deQueue(self) -> bool:
        """
        Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.
        """
        if self.num == 0:
            return False
        end = self.queue[self.front]
        self.queue[self.front] = None
        self.front = (self.front + 1) % len(self.queue)
        self.num -= 1
        return True

    def Front(self) -> int:
        """
        Get the front item from the queue.
        """
        return -1 if self.num == 0 else self.queue[self.front]

    def Rear(self) -> int:
        """
        Get the last item from the queue.
        """
        return -1 if self.num == 0 else self.queue[(self.num + self.front - 1)%len(self.queue)]
        

    def isEmpty(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is empty or not.
        """
        return self.num == 0 

    def isFull(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is full or not.
        """
        return  self.num == len(self.queue)


# Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MyCircularQueue(k)
# param_1 = obj.enQueue(value)
# param_2 = obj.deQueue()
# param_3 = obj.Front()
# param_4 = obj.Rear()
# param_5 = obj.isEmpty()
# param_6 = obj.isFull()

结果：