java循环队列的模拟实现

java循环队列的模拟实现

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。

原题OJ 链接

https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue/

解答：

class MyCircularQueue {
    
    

    int[] elem;
    int front;
    int rear;

    public MyCircularQueue(int length) {
    
    
        this.elem = new int[length+1];
   
    }

    //入队
    public boolean enQueue(int value) {
    
    
        if(isFull()){
    
    
            return false;
        }
        elem[rear] = value;
        rear = (rear+1) % elem.length;
        return true;
    }
    //出队
    public boolean deQueue() {
    
    
        if(isEmpty()){
    
    
            return false;
        }
        front = (front+1) % elem.length;
        return true;

    }

    public int Front() {
    
    
        if(isEmpty()){
    
    
            return -1;
        }
        int ret = elem[front];
        return ret;

    }

    public int Rear() {
    
    
        if(isEmpty()){
    
    
            return -1;
        }
        int index = (rear == 0) ? elem.length-1 : rear-1;
        return  elem[index];

    }

    public boolean isEmpty() {
    
    
        if(rear == front){
    
    
            return true;
        }
        return false;
    }

    public boolean isFull() {
    
    
        if((rear+1)%elem.length == front){
    
    
            return true;
        }
        return false;
    }
}
/**
 * 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();
 */

当然本题也有其他方法，循环队列的实现方式总共有三种，一种牺牲最后一个空间去实现判空和判满的差异化，就如本题。此外还可以通过添加useSize记录队列长度来实现以及设计flag用以标记来实现