【LeetCode 】: 622. 设计循环队列

622. 设计循环队列

问题描述：

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。

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

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1

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：

循环队列首先需要一个rear队尾指针，和front队头指针，同时我们还需要一个长度为k的列表来存储数据，设计成员变量初始化如下：

	self.rear = 0
    self.front = 0
    self.data = [0 for i in range(k+1)]
    self.maxSize = k+1

首先我们要进行的是循环队列的入队和出队操作判断，
为了充分利用存储空间，当队列头或者尾索引值到达数组上限时，需要再从零开始，我们利用对maxSize求余操作，把队列的第一个位置和最后一个位置相连

• 当入队时，指针操作为 (rear+1)%maxSize
• 出队时，指针操作为(front+1)%maxSize

完整代码：

class MyCircularQueue:
    def __init__(self, k: int):
        """
        Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
        """
        self.rear = 0
        self.front = 0
        self.data = [0 for i in range(k+1)]
        self.maxSize = k+1
    def enQueue(self, value: int) -> bool:
        """
        Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
        """
        if((self.rear + 1) % self.maxSize != self.front):
            self.data[self.rear] = value
            self.rear = (self.rear +1) % self.maxSize
            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.front != self.rear):
            self.front = (self.front +1) % self.maxSize
            return True
        else:
            return False

    def Front(self) -> int:
        if(self.front == self.rear):
            return -1
        return self.data[self.front]

    def Rear(self) -> int:
        """
        Get the last item from the queue.
        """
        if(self.front == self.rear):
            return -1
        return self.data[self.rear-1]

    def isEmpty(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is empty or not.
        """
        if(self.front == self.rear):
            return True
        else:
            return False

    def isFull(self) -> bool:
        """
        Checks whether the circular queue is full or not.
        """
        if((self.rear + 1)%self.maxSize == self.front):
            return True
        else:
            return False

附加GitHub链接