622. 设计循环队列

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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

示例 1:

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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。

解法

解法一：

使用ArrayList模拟

Java

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class MyCircularQueue {
		
		private ArrayList<Integer> values;
		
		private int front;
		
		private int back;
		
		private int size;
		
		
	    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
	    public MyCircularQueue(int k) {
	    	values = new ArrayList<>(Collections.nCopies(k, -1));
	    	front = 0;
	    	back = -1;
	    	size = 0;
	    }
	    
	    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
	    public boolean enQueue(int value) {
	    	if (size == values.size()) {
	    		return false;
	    	}
	    	back = (back + 1) % values.size();
	    	values.set(back, value);
	    	size++;
	    	return true;
	    }
	    
	    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
	    public boolean deQueue() {
	    	if (0 == size) {
	    		return false;
	    	}
	    	values.set(front, -1);
	    	front = (front + 1) % values.size();
	    	size--;
	    	return true;
	    }
	    
	    /** Get the front item from the queue. */
	    public int Front() {
	    	if (0 == size) {
	    		return -1;
	    	}
	    	return values.get(front);
	    }
	    
	    /** Get the last item from the queue. */
	    public int Rear() {
	    	if (0 == size) {
	    		return -1;
	    	}
	    	return values.get(back);
	    }
	    
	    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
	    public boolean isEmpty() {
	    	return 0 == size;
	    }
	    
	    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
	    public boolean isFull() {
	    	return values.size() == size;
	    }
	}
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