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2021-07-07循环队列以及双端循环队列

2021-07-07 20:58:17  阅读:115  来源: 互联网

标签:return 07 队列 int 循环 capacity true public


leetcode每日一题之设计循环队列以及双端循环队列

1.设计循环队列

**题目链接:**https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue/

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

题解:利用数组
在这里插入图片描述

代码:

    package com.tao.queue;
    /**
     * @Classname MyCircularQueue
     * @Description TODO
     * @Date 2021/7/7 17:17
     * @Author Anonymous
     */
    @SuppressWarnings("all")
    public class MyCircularQueue {
        int[] queue;//存储元素的数组
        int count;//队列中元素的个数
        int capacity;//队列的容量
        int head;//队列的头指针,队列的尾指针通过计算得到,因此不做声明
    
        public MyCircularQueue(int k) {
            //初始化操作
            queue = new int[k];
            count = 0;
            capacity = k;
            head = 0;
        }
    
        public boolean enQueue(int value) {
            if (isFull()) return false;
            int index = (head + count) % capacity;//图中尾指针的后面一位插入元素,注意要进行取模
            queue[index] = value;
            count++;
            return true;
        }
    
        public boolean deQueue() {
            if (isEmpty()) return false;
            head = (head + 1) % capacity;//如果已经到达数组末尾,再head加1就会超出界限,因此进行取模
            count--;
            return true;
        }
    
        public int Front() {
            if (isEmpty()) return -1;
            return queue[head];
        }
    
        public int Rear() {
            if (isEmpty()) return -1;
            int tail = (head + count - 1) % capacity;
            return queue[tail];
        }
    
        public boolean isEmpty() {
            return count == 0;
        }
    
        public boolean isFull() {
            return count == capacity;
        }
    }

2.设计双端循环队列

题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-deque/

题目描述:

设计实现双端队列。
你的实现需要支持以下操作:

MyCircularDeque(k):构造函数,双端队列的大小为k。
insertFront():将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true。
insertLast():将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true。
deleteFront():从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true。
deleteLast():从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true。
getFront():从双端队列头部获得一个元素。如果双端队列为空,返回 -1。
getRear():获得双端队列的最后一个元素。 如果双端队列为空,返回 -1。
isEmpty():检查双端队列是否为空。
isFull():检查双端队列是否满了。
示例:

    MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为3
    circularDeque.insertLast(1);			        // 返回 true
    circularDeque.insertLast(2);			        // 返回 true
    circularDeque.insertFront(3);			        // 返回 true
    circularDeque.insertFront(4);			        // 已经满了,返回 false
    circularDeque.getRear();  				// 返回 2
    circularDeque.isFull();				        // 返回 true
    circularDeque.deleteLast();			        // 返回 true
    circularDeque.insertFront(4);			        // 返回 true
    circularDeque.getFront();				// 返回 4

解法:

在这里插入图片描述

代码:

    class MyCircularDeque {
        private int used = 0;
        private int front = 0;
        private int rear = 0;
        private int capacity = 0;
        private int[] a = null;
    
        /** Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k. */
        public MyCircularDeque(int k) {
            capacity = k;
            a = new int[capacity];
        }
    
        /** Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
        public boolean insertFront(int value) {
            if(isFull()){
                return false;
            }
            front = (front - 1 + capacity) % capacity;
            a[front] = value;
            used++;
            return true;
        }
    
        /** Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
        public boolean insertLast(int value) {
            if(isFull()){
                return false;
            }
            a[rear] = value;
            rear = (rear+1)%capacity;
            used++;
            return true;
        }
    
        /** Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
        public boolean deleteFront() {
            if(isEmpty()){
                return false;
            }
            front = (front+1)%capacity;
            used--;
            return true;
        }
    
        /** Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
        public boolean deleteLast() {
            if(isEmpty()){
                return false;
            }
            rear = (rear-1+capacity)%capacity;
            used--;
            return true;
        }
    
        /** Get the front item from the deque. */
        public int getFront() {
            //下面的if千万不要忘记写,否则会报错
            if(isEmpty()){
                return -1;
            }
            return a[front];
        }
    
        /** Get the last item from the deque. */
        public int getRear() {
            //下面的if千万不要忘记写,否则会报错
            if(isEmpty()){
                return -1;
            }
            return a[(rear-1+capacity)%capacity];
        }
    
        /** Checks whether the circular deque is empty or not. */
        public boolean isEmpty() {
            return used == 0;
        }
    
        /** Checks whether the circular deque is full or not. */
        public boolean isFull() {
            return used == capacity;
        }
    }

标签:return,07,队列,int,循环,capacity,true,public
来源: https://blog.csdn.net/linuxjavac6/article/details/118557008

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