时间：2020-7-11
题目地址：https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue/
题目难度：Medium
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
思路1：列表
代码段1：通过
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class MyCircularQueue:
def __init__(self, k: int):
"""
Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
"""
self.size = 0
self.length = k
self.queue = [0] * k
self.head, self.tail = -1, -1
def enQueue(self, value: int) -> bool:
"""
Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
"""
if self.size == 0 and self.head == -1:
self.head += 1
if self.size < self.length:
self.tail += 1
index = self.tail % self.length
self.queue[index] = value
self.size += 1
return True
else:
return False
def deQueue(self) -> bool:
"""
Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.
"""
if self.size > 0:
self.size -= 1
self.queue[self.head % self.length] = None
self.head += 1
return True
else:
return False
def Front(self) -> int:
"""
Get the front item from the queue.
"""
if self.size != 0:
index = self.head % self.length
return self.queue[index]
else:
return -1
def Rear(self) -> int:
"""
Get the last item from the queue.
"""
if self.size != 0:
index = self.tail % self.length
return self.queue[index]
else:
return -1
def isEmpty(self) -> bool:
"""
Checks whether the circular queue is empty or not.
"""
if self.size == 0:
return True
else:
return False
def isFull(self) -> bool:
"""
Checks whether the circular queue is full or not.
"""
if self.size == self.length:
return True
else:
return False
总结：
设计数据结构的关键是如何设计 属性，好的设计属性数量更少。
属性数量少说明属性之间冗余更低。
属性冗余度越低，操作逻辑越简单，发生错误的可能性更低。
属性数量少，使用的空间也少，操作性能更高。
class MyCircularQueue:
def __init__(self, k: int):
"""
Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
"""
self.queue = [0]*k
self.headIndex = 0
self.count = 0
self.capacity = k
def enQueue(self, value: int) -> bool:
"""
Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
"""
if self.count == self.capacity:
return False
self.queue[(self.headIndex + self.count) % self.capacity] = value
self.count += 1
return True
def deQueue(self) -> bool:
"""
Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.
"""
if self.count == 0:
return False
self.headIndex = (self.headIndex + 1) % self.capacity
self.count -= 1
return True
def Front(self) -> int:
"""
Get the front item from the queue.
"""
if self.count == 0:
return -1
return self.queue[self.headIndex]
def Rear(self) -> int:
"""
Get the last item from the queue.
"""
# empty queue
if self.count == 0:
return -1
return self.queue[(self.headIndex + self.count - 1) % self.capacity]
def isEmpty(self) -> bool:
"""
Checks whether the circular queue is empty or not.
"""
return self.count == 0
def isFull(self) -> bool:
"""
Checks whether the circular queue is full or not.
"""
return self.count == self.capacity
后续优化：链表
本文地址：https://blog.csdn.net/isabloomingtree/article/details/107290573
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