《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释

目录

一. 225. 用队列实现栈

题目链接:

题目:用队列实现栈

题目讲解:

 完整代码实现:

二.232. 用栈实现队列

 题目链接:

题目:

题目讲解:

完整代码实现:

三.622. 设计循环队列

 题目链接:

题目:

题目讲解:

完整代码实现:


一. 225. 用队列实现栈

题目链接:

225. 用队列实现栈 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

题目:用队列实现栈

请你仅使用两个队列实现一个后入先出(LIFO)的栈,并支持普通栈的全部四种操作(push、top、pop 和 empty)。

实现 MyStack 类:

void push(int x) 将元素 x 压入栈顶。
int pop() 移除并返回栈顶元素。
int top() 返回栈顶元素。
boolean empty() 如果栈是空的,返回 true ;否则,返回 false 。
 

注意:

你只能使用队列的基本操作 —— 也就是 push to back、peek/pop from front、size 和 is empty 这些操作。
你所使用的语言也许不支持队列。 你可以使用 list (列表)或者 deque(双端队列)来模拟一个队列 , 只要是标准的队列操作即可。
 

示例:

输入:
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 2, 2, false]

解释:
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // 返回 2
myStack.pop(); // 返回 2
myStack.empty(); // 返回 False
 

提示:

1 <= x <= 9
最多调用100 次 push、pop、top 和 empty
每次调用 pop 和 top 都保证栈不为空

题目讲解:

前提是先有各种队列函数供使用!

0.先创建一个结构体 MyStack (这个结构体变量就是我们创建的“栈”),“栈”中包含q1,q2两个队列,核心思想是:q1,q2中保持一个队列存储数据,另外一个队列空着;要出栈时,空队列用来倒数据,下面有出栈示意图(因为 队列是先进先出,栈是先进后出,所以主要是出栈需要改造)


typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;

 出栈示意图:假设开始q1中有1,2,5三个值,q2为空队列 ; 最终q1前N-1个数据给q2,最后一个数据删掉,实现了栈的后进先出(或者先进后出)

《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第1张图片逐个分析“栈”对应功能的函数:

1.创建栈:先开辟一块 MyStack 类型的空间并赋值给 指针pst,同时断言检查是否为NULL,再把此空间中的两个队列变量q1和q2都用队列初始化函数进行初始化,并返回这个地址pst

MyStack* myStackCreate() {
    MyStack* pst=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    assert(pst);
    QueueInit(&pst->q1);
    QueueInit(&pst->q2);
    return pst;
}

2.入栈: q1和q2一个是空的队列,一个是存数据的队列,方便后面出栈,通过 QueuePush 队列插入函数(相当于单链表尾插) 将数据给到不为空的队列中,因为刚开始都是空队列,所以给q1或q2都行,当其中一个为非空队列时,再次尾插就会尾插到这个非空队列中

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    assert(obj);
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2,x);
    }
}


3.出栈:把不为空的队列的数据前N-1导入另一个空队列,最后剩下的一个删掉。《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第2张图片

 前面先找出空队列 emptyQ 和非空队列 nonEmptyQ ,讲空队列的前N-1个数据导入另一个空队列,最后剩下的一个删掉。

int myStackPop(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    Queue* emptyQ=&obj->q1;
    Queue* nonEmptyQ=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ=&obj->q2;
        nonEmptyQ=&obj->q1;
    }
    while(QueueSize(nonEmptyQ)>1)
    {
    QDataType front=QueueFront(nonEmptyQ);
    QueuePush(emptyQ,front);
    QueuePop(nonEmptyQ);
    }
    QDataType top=QueueFront(nonEmptyQ);
    QueuePop(nonEmptyQ);
    return top;
}

 4.找"栈"的栈顶:即最后一个结点的值,哪个队列不为空,就返回哪个队列的末尾节点的值。

int myStackTop(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}

 5.判断“栈”是否为空:只要q1和q2两个队列全为空队列就返回true

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}

6.释放“栈”:销毁q1,q2两个队列,并free“栈”的地址空间即可


void myStackFree(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    QueueDestory(&obj->q1);
    QueueDestory(&obj->q2);
    free(obj);
}

 完整代码实现:

typedef int QDataType;

typedef struct QueueNode
{
	QDataType data;
	struct QueueNode* next;
}QNode;

typedef struct Queue
{
	QNode* head;
	QNode* tail;
}Queue;

void QueueInit(Queue* pq);

void QueueDestory(Queue* pq);

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);

void QueuePop(Queue* pq);

bool QueueEmpty(Queue* pq);

size_t QueueSize(Queue* pq);

QDataType QueueFront(Queue* pq);

QDataType QueueBack(Queue* pq);


void QueueInit(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	pq->head = NULL;
	pq->tail = NULL;
}

void QueueDestory(Queue* pq)			//复盘!!!
{
	assert(pq);
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		QNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	pq->head =pq->tail = NULL;
	
}

void QueuePush(Queue* pq, QDataType x)
{
	assert(pq);
	QNode* newnode = (QNode*)malloc(sizeof(QNode));
	assert(newnode);
	newnode->next = NULL;
	newnode->data = x;

	if (pq->tail == NULL)
	{
		assert(pq->head==NULL);
		pq->head = pq->tail = newnode;
	}
		
	else
	{
		pq->tail->next = newnode;
		pq->tail = newnode;			//写的时候漏了!!!
	}
}

void QueuePop(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head && pq->tail);
	if (pq->head == pq->tail)
	{
		free(pq->head);
		pq->head = pq->tail = NULL;
	}
	else
	{
		QNode* next = pq->head->next;
		free(pq->head);
		pq->head = next;
	}
}

bool QueueEmpty(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	//return pq->head == NULL && pq->tail == NULL;
	return pq->head == NULL;
}

size_t QueueSize(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	size_t size = 0;
	QNode* cur = pq->head;
	while (cur)
	{
		size++;
		cur = cur->next;
	}
	return size;
}

QDataType QueueFront(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->head);
	return pq->head->data;
}

QDataType QueueBack(Queue* pq)
{
	assert(pq);
	assert(pq->tail);
	return pq->tail->data;

}

//——————————————————————————————————————————————————————以上是队列的操作

typedef struct {
    Queue q1;
    Queue q2;
} MyStack;


MyStack* myStackCreate() {
    MyStack* pst=(MyStack*)malloc(sizeof(MyStack));
    assert(pst);
    QueueInit(&pst->q1);
    QueueInit(&pst->q2);
    return pst;
}

void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
    assert(obj);
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        QueuePush(&obj->q1,x);
    }
    else
    {
        QueuePush(&obj->q2,x);
    }
}

int myStackPop(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    Queue* emptyQ=&obj->q1;
    Queue* nonEmptyQ=&obj->q2;
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        emptyQ=&obj->q2;
        nonEmptyQ=&obj->q1;
    }
    while(QueueSize(nonEmptyQ)>1)
    {
    QDataType front=QueueFront(nonEmptyQ);
    QueuePush(emptyQ,front);
    QueuePop(nonEmptyQ);
    }
    QDataType top=QueueFront(nonEmptyQ);
    QueuePop(nonEmptyQ);
        // if(!QueueEmpty(&obj->q2))
        // printf("1111111");
        //     if(!QueueEmpty(&obj->q2))
        // printf("2222222");
    return top;
}

int myStackTop(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    if(!QueueEmpty(&obj->q1))
    {
        return QueueBack(&obj->q1);
    }
    else
    {
        return QueueBack(&obj->q2);
    }
}

bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    return QueueEmpty(&obj->q1) && QueueEmpty(&obj->q2);
}

void myStackFree(MyStack* obj) {
    assert(obj);
    QueueDestory(&obj->q1);
    QueueDestory(&obj->q2);
    free(obj);
}

二.232. 用栈实现队列

 题目链接:

232. 用栈实现队列 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

题目:

请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):

实现 MyQueue 类:

void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false
说明:

你 只能 使用标准的栈操作 —— 也就是只有 push to top, peek/pop from top, size, 和 is empty 操作是合法的。
你所使用的语言也许不支持栈。你可以使用 list 或者 deque(双端队列)来模拟一个栈,只要是标准的栈操作即可。
 

示例 1:

输入:
["MyQueue", "push", "push", "peek", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
输出:
[null, null, null, 1, 1, false]

解释:
MyQueue myQueue = new MyQueue();
myQueue.push(1); // queue is: [1]
myQueue.push(2); // queue is: [1, 2] (leftmost is front of the queue)
myQueue.peek(); // return 1
myQueue.pop(); // return 1, queue is [2]
myQueue.empty(); // return false
 

提示:

1 <= x <= 9
最多调用 100 次 push、pop、peek 和 empty
假设所有操作都是有效的 (例如,一个空的队列不会调用 pop 或者 peek 操作)

题目讲解:

前提是先有各种 栈函数 供使用!

0.这是第一题的兄弟题,跟上面操作差不多,唯一不同是不用来回倒数据(下面核心思想讲),这里也是先创建一个结构体 MyQueue (这个结构体变量就是我们创建的“队列”),“队列”中包含 pushST ,popST两个队列,核心思想是:因为 队列是先进先出,栈是先进后出,所以肯定主要还是改造 "出队列" ,把pushST中的数据拿到popST中是倒序,再出栈达到删除原顺序第一个数据的目的,即出队列的操作。

typedef struct {
    ST pushST;
    ST popST;
} MyQueue;

1.创建“队列”函数:malloc一块MyQueue的空间obj (这个结构体变量就是我们创建的“队列”),初始化其中的两个栈,并返回这个“队列”的地址。

MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* obj=( MyQueue*)malloc(sizeof( MyQueue));
    assert(obj);
    StackInit(&obj->pushST);
    StackInit(&obj->popST);
    return obj;
}

2.“队列”插入函数:就直接往pushST中插入就行了

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    assert(obj);
    StackPush(&obj->pushST, x);
}

3.“队列”删除函数:如果popST中无数据就不能删数据,需要从pushST中拿数据,当pushST中有数据才能拿,如果pushST中有数据 1,2,3,4,先用 StackTop(&obj->pushST) 找到pushST中的尾数据 4,再通过 StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST)); 把这个数据放到popST中,再用 StackPop(&obj->pushST); 删掉pushST里的尾数据 4,一直这样重复到pushST中数据拿完,此时popST中数据就是4,3,2,1,输出并删除pushST的尾数据 1 就达到了删除原顺序 1,2,3,4 中的首数据1,进而达到了出队列的效果 。(如下动图所示)

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);

        }
    }
    int front =StackTop(&obj->popST);
    StackPop(&obj->popST);
    return front;
}

《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第3张图片

如果一直出队列,删除1->删除2->删除3->删除4,删完了,如果又用 myQueuePush 添加了数据(例如5,6,7,8),就依旧把pushST中的数据出栈到popST中,再输出删除popST中的尾数据(如下动图)

《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第4张图片

 上图就相当于《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第5张图片

 如果pushST也没数据,if条件进去后不进while条件,就结束了。

 4.找“队列”头数据函数:如果popST空,也要从pushST拿数据,跟上面函数操作一样,最后返回popST尾数据,相当于原顺序数据的头数据。

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
        assert(obj);
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    return StackTop(&obj->popST);
}

5.判断“队列是否为空”函数:两个栈都是空,则整个“队列”就为空。

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    return StackEmpty(&obj->pushST)&& StackEmpty(&obj->popST);
}

6.释放函数:销毁两个栈,最后因为  myQueueCreate() 函数malloc的obj结构体空间,最后也要free(obj);

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    StackDestory(&obj->pushST);
    StackDestory(&obj->popST);
    free(obj);
}

完整代码实现:

typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;

void StackInit(ST* ps);
void StackDestory(ST* ps);
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
void StackPop(ST* ps);
bool StackEmpty(ST* ps);
int StackSize(ST* ps);
STDataType StackTop(ST* ps);

void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity =  0;
	ps->top = 0;
}

void StackDestory(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}

void StackPush(ST* ps, STDataType x)//入栈	复盘
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		ps->a = (STDataType*)realloc(ps->a,sizeof(STDataType)*newcapacity);
		if (ps->a == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
		ps->capacity = newcapacity;
	}
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}

void StackPop(ST* ps)	//StackTop+StackPop => 出栈
{
	assert(ps);
	assert(ps->top>0);
	--ps->top;
}

bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
	//if (ps->top > 0)
	//	return false;
	//else
	//	return true;
	return ps->top == 0;
}

STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(ps->top > 0);
	return ps->a[ps->top - 1];
}

int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);
	return ps->top;
}


//————————————————————————————————————————————————————————————————以上是栈操作

typedef struct {
    ST pushST;
    ST popST;
} MyQueue;


MyQueue* myQueueCreate() {
    MyQueue* obj=( MyQueue*)malloc(sizeof( MyQueue));
    assert(obj);
    StackInit(&obj->pushST);
    StackInit(&obj->popST);
    return obj;
}

void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
    assert(obj);
    StackPush(&obj->pushST, x);
}

int myQueuePop(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);

        }
    }
    int front =StackTop(&obj->popST);
    StackPop(&obj->popST);
    return front;
}

int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
        assert(obj);
    if(StackEmpty(&obj->popST))
    {
        while(!StackEmpty(&obj->pushST))
        {
            StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
            StackPop(&obj->pushST);
        }
    }
    return StackTop(&obj->popST);
}

bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    return StackEmpty(&obj->pushST)&& StackEmpty(&obj->popST);
}

void myQueueFree(MyQueue* obj) {
    assert(obj);
    StackDestory(&obj->pushST);
    StackDestory(&obj->popST);
    free(obj);

}

三.622. 设计循环队列

 题目链接:

622. 设计循环队列 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

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

题目讲解:

《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第6张图片

0. 次循环队列有数组和单链表两个底层结构,该选哪一个呢?

答:选数组较好。实际上两者各有优劣,其实都差不多,

选数组的原因:

数组的优点:(也是单链表的缺点)   因为tail只能指向末尾数据的下一个地址,如果要找尾结点数据时,单链表找tail的上一个节点很费劲,数组就只需要tail-1就能找到。

数组的缺点:(也是单链表的优点)    如果是数组结构,当tail到最后一个节点时,为了成为循环队列结构,需要手动让tail=0,单链表就不用手动赋值。

0.0 创建结构体 MyCircularQueue ,包含数组队列int* a,整形front代表队列头部的角标,tail代表队列尾部的角标,k代表能存几个数据

typedef struct {
    int* a;
    int front;
    int tail;
    int k;
} MyCircularQueue;

 接下来逐一分析我们创建的循环队列对应的各个函数:

1.创建循环队列函数:开辟一个循环队列的结构体的空间,地址名叫obj,通过下面动态图①发现:最开始front=tail=0,每增加一个数据,tail++,当增加k个(假设k=4)数据时,tail又不得不回到角标0处,此时front=tail=0,这样空列表和慢列表无法区分,(图②)为了避免空和满混淆,多开一个空间,front == tail时是空,tail的下一个位置是front就是满

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
    MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
    obj->front=obj->tail=0;
    obj->k=k;
    return obj;
}

 图①

《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第7张图片

 图②

 《数据结构》力扣题目 1.用队列实现栈 2.用栈实现队列 3.设计循环队列 详解,内附动图解释_第8张图片

 2.入“队列”函数:“队列”结构体:

typedef struct {

    int* a;

    int front;

    int tail;

    int k;

} MyCircularQueue;

通常是将value赋给数组队列的最后一个值,然后tail++即可,但是也应考虑 满队列 和 tail走到头(obj->tail=k)两种情况:满队列应提前用 myCircularQueueIsFull(obj) 判断队列是否满的函数,如果是true,说明队列已满,返回布尔值false说明添加失败;当tail走到头,obj->tail==obj->k 成立,就将tail置为0,达到队列循环的作用,否则就是正常情况,直接obj->tail++即可。最终返回布尔值true说明添加成功。

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
    assert(obj);
    obj->a[obj->tail]=value;
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
        return false;
    if(obj->tail==obj->k)
        obj->tail=0;
    else
        obj->tail++;
        return true;
}

 3.“队列”删除函数:队列是头删,正常情况是质疑删一个,obj->front++即可,但要考虑到“空队列”和front走到头 两种情况:提前利用下面的判空函数 myCircularQueueIsEmpty(obj) ,如果此函数为true,说明队列为空,不能再删除,return false,表明删除失败;front走到头时,即obi->front==obj->k成立,就把front置为0,达到循环的目的,否则为正常情况,直接obj->front++即可,只要删除成功,就return true。

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return false;
    if(obj->front==obj->k)
    {
        obj->front=0;
    }
    else
    {
        obj->front++;
    }
    return true;
}

4.查找“队列”头部数值的函数:如果是空队列就返回-1(题目要求),不空就返回数组队列头部的那个值。

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if( myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    return obj->a[obj->front];
}

5.查找“队列”尾部数值的函数:如果是空队列就返回-1(题目要求),因为tail是最后一个数据的下一个结点的地址,所以不空也有两种情况:如果obj->tail是整个队列的第一个数据的角标,那他的上一个数据就是尾数据,因为当obj->tail=obj->k时,再添加数据,tail因为循环又要回到头部,即obj->tail=0,这个情况就直接返回尾数据 obj->a[obj->k] 即可。否则就是正常情况,返回tail位置的上一个值即可。

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if( myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    if(obj->tail==0)
        return obj->a[obj->k];
    else
        return obj->a[obj->tail-1];
}

6.检查“队列”是否为空函数:当front和tail相等时,说明队列为空。

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    return obj->front==obj->tail;
}

7.检查“队列”是否已满 函数:正常情况是:当tail的下一个位置的角标和front相等时,即为满队列。但考虑特殊情况 obj->tail=obj->k 时,tail的下一个位置是头坐标,所以就是obj->tail=obj->k的同时obj->front=0,也是满队列的情况。要考虑全!

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(obj->tail==obj->k && obj->front==0)
        return true;
    return obj->tail+1==obj->front;
}

8.释放“队列” 函数:释放两个空间,分别是结构体“队列”中的数组a,其实就是结构体obj本身的空间也要释放。

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    free(obj->a);
    free(obj);
}

完整代码实现:

typedef struct {
    int* a;
    int front;
    int tail;
    int k;
} MyCircularQueue;

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
    MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
    obj->front=obj->tail=0;
    obj->k=k;
    return obj;
}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
    assert(obj);
    obj->a[obj->tail]=value;
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
        return false;
    if(obj->tail==obj->k)
        obj->tail=0;
    else
        obj->tail++;
        return true;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return false;
    if(obj->front==obj->k)
    {
        obj->front=0;
    }
    else
    {
        obj->front++;
    }
    return true;
}

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if( myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    return obj->a[obj->front];
}

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if( myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    if(obj->tail==0)
        return obj->a[obj->k];
    else
        return obj->a[obj->tail-1];
}

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    return obj->front==obj->tail;
}

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(obj->tail==obj->k && obj->front==0)
        return true;
    return obj->tail+1==obj->front;
}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    free(obj->a);
    free(obj);
}

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