leetcode-设计循环队列-28

题目要求
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。

思路
我们采用数组的方式，最初我们将队列的头和队列的尾指向同一个位置，通过判断相等可以确定队列为空，但是当数据存满时也是队头和队尾相等了，因此，我们需要进行区分，解决方案是在malloc空间的时候，多申请上一个空间，我们将这个空间空出来，如果rear+1和front相等那么就说明环形队列是满的。同时因为我们使用的数组，所以当front的下标、rear的下标大于数组大小的时候需要置回到0，空的位置也可以是下标0的位置。
图解
在这里插入图片描述

代码实现

typedef struct {
	int* a;
	int front;
	int rear;
	int k;
} MyCircularQueue;

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
	MyCircularQueue* q = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
	//多开一个空间区分空和满的区别
	q->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k + 1));
	q->front = q->rear = 0;
	q->k = k;

	return q;
}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
	if (myCircularQueueIsFull(obj))
	{
		return false;
	}
	obj->a[obj->rear] = value;
	++obj->rear;
	if (obj->rear == obj->k + 1)
	{
		obj->rear = 0;
	}
	return true;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
	{
		return false;
	}
	++obj->front;
	if (obj->front == obj->k + 1)
	{
		obj->front = 0;
	}

	return true;
}

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
	{
		return -1;
	}
	else
	{
		return obj->a[obj->front];
	}
}

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
	{
		return -1;
	}
	int prev = obj->rear - 1;
	if (obj->rear == 0)
	{
		prev = obj->k;
	}
	return obj->a[prev];
}

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
	if (obj->front == obj->rear)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
	int next = obj->rear + 1;
	if (next == obj->k+1)
	{
		next = 0;
	}
	if (next == obj->front)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
	free(obj->a);
	free(obj);
}

/**
* Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k);
* bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value);

* bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj);

* int param_3 = myCircularQueueFront(obj);

* int param_4 = myCircularQueueRear(obj);

* bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj);

* bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj);

* myCircularQueueFree(obj);
*/

leetcode-设计循环队列-28

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