(leecode)设计循环队列

（温馨提示：这是博主最最喜欢的歌曲哦，没有之一） 

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题目：

题解：

思路：

方法一(数组)：

方法二(链表)：

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 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。

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题解：

思路：

这里循环队列可以是使用链表实现，也可以是使用数组实现，两种方法这里都比队列长度k多开了一块空间，用来界定满和空，当两个指针相同时为NULL，当尾指针的下一个是头指针为满。

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两种方法各有其优点和缺点：数组的Create方便一点，链表的麻烦；数组的尾元素和首元素计算和边界界定很麻烦，链表极简单；malloc出来的数组释放方便，链表麻烦，而且还需要一个指针prve记录尾指针的前一个，并在释放前将prve->next置为NULL使得释放容易。

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至于选用哪种方式都是OK的，下面的两种方法leecode上都通过了，看各位自己选择。

方法一(数组)：

typedef struct 
{
    int *Spade_A;
    int front;
    int rear;
    int kk;
} MyCircularQueue;


MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) 
{
    MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    obj->Spade_A = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));

    obj->front = 0;
    obj->rear = 0;
    obj->kk = k;

    return obj;
}

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

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(obj->front == (obj->rear + 1) % (obj->kk + 1))
        return true;
    else
        return false;
}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) 
{
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
        return false;
    else  
        obj->Spade_A[obj->rear] = value;
    
    obj->rear++;
    obj->rear %= (obj->kk+1);

    return true;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return false;
    else
        obj->front++;

    obj->front %= (obj->kk+1);

    return true;
}

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

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    else
        return obj->Spade_A[(obj->rear + obj->kk)%(obj->kk+1)];
}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) 
{
    free(obj->Spade_A);

    obj->front = obj->rear = 0;
    obj->kk = 0;

    free(obj);
}

 方法二(链表)：

typedef struct List
{
    int data;
    struct List* next;
}List;

typedef struct 
{
    List *head;
    List *tail;
    List *prve;
} MyCircularQueue;


MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) 
{
    MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    obj->head = NULL;
    obj->tail = NULL;
    obj->prve = NULL;

    k++;
    while(k--)
    {
        List* newnode = (List*)malloc(sizeof(List));
        newnode->next = NULL;

        if(obj->head == NULL)
        {
            obj->head = obj->tail = newnode;
        }
        else
        {
            obj->tail->next = newnode;
            obj->tail = newnode;
        }
    }
    obj->tail->next = obj->head;
    obj->tail = obj->head;

    return obj;
}

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

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) 
{
    return obj->tail->next == obj->head;
}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) 
{
    if(!myCircularQueueIsFull(obj))
    {
        obj->prve = obj->tail;
        obj->tail->data = value;
        obj->tail = obj->tail->next;
        return true;
    }
    else
        return false;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return false;
    }
    else
    {
        obj->head = obj->head->next;
        return true;
    }
}

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }

    return obj->head->data;
}

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }
    
    return obj->prve->data;
}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) 
{
    obj->prve->next = NULL;

    List* cur = obj->tail;
    while(cur)
    {
        List *next = cur->next;
        free(cur);
        cur = next;
    }

    obj->head = NULL;
    obj->tail = NULL;
    obj->prve = NULL;

    free(obj);
}

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