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。

代码

数组实现

typedef struct Circul {
    int *data;
    int front;
    int rear;
} Circul;

class MyCircularQueue {
public:
    Circul qy;
    int len;
    MyCircularQueue(int k) {
        len = k+1;		// 注意这里要加一，不加一会导致最大存储数少一位！
        qy.data = new int[len];
        qy.front = qy.rear = 0;
    }
    
    bool enQueue(int value) {
        if (isFull()) return false;
        qy.data[qy.rear] = value;
        qy.rear = (qy.rear + 1) % len;
        return true;
    }
    
    bool deQueue() {
        if (isEmpty()) return false;
        qy.front = (qy.front + 1) % len;
        return true;
    }
    
    int Front() {
        if (isEmpty()) return - 1;
        return qy.data[qy.front];
    }
    
    int Rear() {
        if (isEmpty()) return - 1;
        return qy.data[(qy.rear - 1 + len) % len];
    }
    
    bool isEmpty() {
        if (qy.rear == qy.front) return true;
        return false;
    }
    
    bool isFull() {
        if ((qy.rear + 1) % len == qy.front) return true;
        return false;
    }
};

链表实现

class MyCircularQueue {

private:
    ListNode *head, *tail;
    int len, count;

public:
    MyCircularQueue(int k) {
        count = 0;
        len = k;
        tail = head = nullptr;
    }
    
    bool enQueue(int value) {
        if (isFull()) return false;
        ListNode *node = new ListNode(value);
        if (!head) {
            head = tail = node;
        } else {
            tail->next = node;
            tail = node;
        }
        ++count;
        return true;
    }
    
    bool deQueue() {
        if (isEmpty()) return false;
        ListNode *tmp = head;
        head = head->next;
        delete tmp;
        --count;
        return true;
    }
    
    int Front() {
        if (isEmpty()) return -1;
        return head->val;
    }
    
    int Rear() {
        if (isEmpty()) return -1;
        return tail->val;
    }
    
    bool isEmpty() {
        if (count == 0) return true;
        return false;
    }
    
    bool isFull() {
        if (count == len) return true;
        return false;
    }
};