leetcode 探索 队列和栈 设计循环队列

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue

分析

循环队列的要点在于队列的head和tail的计算，每次enqueue，head要加1，并且要模上整个queue的长度Size，这样长度就不会溢出，然后长度加1。每次dequeue，则count减去1，tail的index就是 (head+count - 1) % Size。是不是full，就看count == Size，是不是空，则count == 0。

解法

type MyCircularQueue struct {
    Size int
    Count int
    Head int
    Queue []int
}


/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
func Constructor(k int) MyCircularQueue {
    m := MyCircularQueue{
        Size: k,
        Head: 0,
        Count: 0,
    }
    m.Queue = make([]int, k)
    return m
}


/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
func (this *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
    if this.IsFull() {
        return false
    }
    this.Queue[(this.Head + this.Count)%this.Size] = value
    this.Count++
    
    //fmt.Printf("enqueue: head: %d, count: %d, %v\n", this.Head, this.Count, this.Queue)
    return true
}


/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
func (this *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
    if this.IsEmpty() {
        return false
    }
    this.Head = (this.Head + 1)%this.Size
    this.Count--
    //fmt.Printf("dequeue: head: %d, count: %d, %v\n", this.Head, this.Count, this.Queue)
    return true
}


/** Get the front item from the queue. */
func (this *MyCircularQueue) Front() int {
    if this.IsEmpty() {
        return -1
    }
    return this.Queue[this.Head]
}


/** Get the last item from the queue. */
func (this *MyCircularQueue) Rear() int {
    if this.IsEmpty() {
        return -1
    }
    return this.Queue[(this.Head+this.Count-1)%this.Size]
}


/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
func (this *MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
    return this.Count == 0
}


/** Checks whether the circular queue is full or not. */
func (this *MyCircularQueue) IsFull() bool {
    return this.Count == this.Size
}


/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor(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();''
 */