佇列 & 棧//設計迴圈佇列
阿新 • • 發佈：2018-11-11
設計你的迴圈佇列實現。 迴圈佇列是一種線性資料結構，其操作表現基於 FIFO（先進先出）原則並且隊尾被連線在隊首之後以形成一個迴圈。它也被稱為“環形緩衝器”。
迴圈佇列的一個好處是我們可以利用這個佇列之前用過的空間。在一個普通佇列裡，一旦一個佇列滿了，我們就不能插入下一個元素，即使在佇列前面仍有空間。但是使用迴圈佇列，我們能使用這些空間去儲存新的值。
你的實現應該支援如下操作：
- MyCircularQueue(k): 構造器，設定佇列長度為 k 。
- Front: 從隊首獲取元素。如果佇列為空，返回 -1 。
- Rear: 獲取隊尾元素。如果佇列為空，返回 -1 。
- enQueue(value): 向迴圈佇列插入一個元素。如果成功插入則返回真。
- deQueue(): 從迴圈佇列中刪除一個元素。如果成功刪除則返回真。
- isEmpty(): 檢查迴圈佇列是否為空。
- isFull(): 檢查迴圈佇列是否已滿。
示例：
MyCircularQueue circularQueue = new MycircularQueue(3); // 設定長度為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,佇列已滿 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 1 至 1000 的範圍內；
- 運算元將在 1 至 1000 的範圍內；
- 請不要使用內建的佇列庫。
Java:
class MyCircularQueue { int[] queue; int front, rear, count; /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */ public MyCircularQueue(int k) { queue = new int[k]; } /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */ public boolean enQueue(int value) { if(isFull()) return false; else queue[rear] = value; rear = (rear+1)%queue.length; count++; return true; } /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */ public boolean deQueue() { if(isEmpty()) return false; front = (front+1)%queue.length; count--; return true; } /** Get the front item from the queue. */ public int Front() { if(isEmpty()) return -1; return queue[front]; } /** Get the last item from the queue. */ public int Rear() { if(isEmpty()) return -1; else return rear == 0?queue[queue.length-1]:queue[rear-1]; } /** Checks whether the circular queue is empty or not. */ public boolean isEmpty() { return count == 0; } /** Checks whether the circular queue is full or not. */ public boolean isFull() { return count == queue.length; } } /** * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such: * MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k); * boolean param_1 = obj.enQueue(value); * boolean param_2 = obj.deQueue(); * int param_3 = obj.Front(); * int param_4 = obj.Rear(); * boolean param_5 = obj.isEmpty(); * boolean param_6 = obj.isFull(); */
C++:
class MyCircularQueue {
private:
int size;
vector<int> q;
public:
/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
MyCircularQueue(int k) {
size = k;
}
/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
bool enQueue(int value) {
if(isFull()){
return false;
}
q.push_back(value);
return true;
}
/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
bool deQueue() {
if(isEmpty())
return false;
q.erase(q.begin());
return true;
}
/** Get the front item from the queue. */
int Front() {
if(isEmpty())
return -1;
else
return q.front();
}
/** Get the last item from the queue. */
int Rear() {
if(isEmpty())
return -1;
else
return q.back();
}
/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
bool isEmpty() {
return q.size() == 0;
}
/** Checks whether the circular queue is full or not. */
bool isFull() {
return q.size() == size;
}
};
/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
* bool param_1 = obj.enQueue(value);
* bool param_2 = obj.deQueue();
* int param_3 = obj.Front();
* int param_4 = obj.Rear();
* bool param_5 = obj.isEmpty();
* bool param_6 = obj.isFull();
*/
class MyCircularQueue {
private:
int *data; // 存放迴圈佇列的資料
int head; // 迴圈佇列頭
int tail; // 迴圈佇列尾
int len; // 迴圈佇列的最大長度
int count; // 迴圈佇列的元素個數
public:
/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
MyCircularQueue(int k) {
data = new int[k];
head = 0;
tail = 0;
len = k;
count = 0;
}
/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
bool enQueue(int value) {
if (isFull()) //迴圈佇列滿
{
return false;
}
else // 插入元素到隊尾，隊尾索引值增一，元素個數增一
{
data[tail] = value;
count++;
tail = (tail + 1) % len;
return true;
}
}
/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
bool deQueue() {
if (isEmpty()) //迴圈佇列空
{
return false;
}
else // 隊頭索引值增一，元素個數減一
{
head = (head + 1) % len;
count--;
return true;
}
}
/** Get the front item from the queue. */
int Front() {
if (isEmpty()) //迴圈佇列空
{
return -1;
}
else
{
return data[head];
}
}
/** Get the last item from the queue. */
int Rear() {
if (isEmpty()) //迴圈佇列空
{
return -1;
}
// 隊尾元素位於隊尾索引值減一的位置，但若隊尾迴圈到索引 0 的位置，隊尾元素位於陣列最後
else
{
int temp = tail == 0 ? (len-1) : (tail-1);
return data[temp];
}
}
/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
bool isEmpty() {
return count == 0; // 佇列元素個數為零，佇列空
}
/** Checks whether the circular queue is full or not. */
bool isFull() {
return count == len; // 佇列元素個數為陣列最大長度，佇列滿
}
};
/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
* bool param_1 = obj.enQueue(value);
* bool param_2 = obj.deQueue();
* int param_3 = obj.Front();
* int param_4 = obj.Rear();
* bool param_5 = obj.isEmpty();
* bool param_6 = obj.isFull();
*/