622. 设计循环队列

本文最后更新于:2022年6月25日 凌晨

问题描述

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。

解决方案

队列的存储结构中使用的最多的是循环队列。循环队列包括两个指针, front 指针指向队头元素, rear 指针指向队尾元素的下一个位置。
队列为空的判断条件是:front == rear
队列满的判断条件是:(rear+1)%maxsize == front
队列长度的计算公式:(rear-front+maxsize)%maxsize

正常情况下当front == rear是队列有可能是满也有可能是空,为了区分这两种情况 我们需要在front前添加一个闲置单元。

tututu

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
@Author : Young
@Email : hyc554@outlook.com
@site : http://www.cnblogs.com/huang-yc/
@File : mycircularqueue.py
@version : 1.0
@Time : 2019/4/11 20:06
Description about this file:

"""


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 + 1)
self.maxsize = k + 1
self.front = 0
self.tail = 0

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

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

def Front(self) -> int:
"""
Get the front item from the queue.
"""

if self.isEmpty():
return -1
return self.queue[self.front]

def Rear(self) -> int:
"""
Get the last item from the queue.
"""
if self.isEmpty():
return -1
return self.queue[self.tail-1]

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

def isFull(self) -> bool:
"""
Checks whether the circular queue is full or not.
"""
return (self.tail + 1) % self.maxsize == self.front


if __name__ == '__main__':
a =MyCircularQueue(3)
print(a.enQueue(1))
print(a.enQueue(2))
print(a.enQueue(3))
print(a.enQueue(4))
print(a.Rear())
print(a.isFull())
print(a.deQueue())
print(a.enQueue(4))
print(a.Rear())
print(a.queue)
print(a.Front())

622. 设计循环队列
https://yance.wiki/2019/11/05/问题描述/
作者
Yance Huang
发布于
2019年11月5日
许可协议