[路飞]leetcode-622.设计循环队列

题目描述

设计一个支持如下操作的循环队列

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。

代码分析

构造器

仅实现构造器需求，设置一个list = new Array(x)即可

head 用来存储队列的头元素（可以用来出队列的时候处理指向）

tail 用来存储队列的尾元素（追加元素时候处理，读取顶部元素时候处理，读取队尾元素）

count 用来存储总的元素数量（可以用来判断元素有没有满，也可以用来对比元素有没有空）

max 用来存储队列的最大长度

var MyCircularQueue = function (k) {
  this.list = new Array(k);
  this.head = 0; // 头指针
  this.tail = 0; // 尾指针
  this.count = 0; // 元素数量
  this.max = k;
};
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判断队列是否为空

为空即元素数量为0

MyCircularQueue.prototype.isEmpty = function () {
  return this.count === 0;
};
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判断队列是否满员isFull

满员即 max === count

MyCircularQueue.prototype.isFull = function () {
  return this.count === this.max;
};

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从队首获取元素Front

如果为空则返回-1

MyCircularQueue.prototype.Front = function () {
  if (this.isEmpty()) return -1;
  return this.list[this.head]; // 返回顶部元素
};

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返回队尾元素Rear

队尾元素可以用if来判断，如果tail为0，则说明队尾元素为列表尾部，其他情况则队尾元素为tail-1个元素

也可以使用公式

(this.tail - 1 + this.max) % this.max

MyCircularQueue.prototype.Rear = function () {
  if (this.isEmpty()) return -1;
  //   if (tail === 0) {
  //     tail = this.max - 1;
  //   } else {
  //     tail -= 1;
  //   }

  return this.list[(this.tail - 1 + this.max) % this.max];
};
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入队enQueue

入队满了则return false

入队则尾指针对应值为 value

count + 1

尾指针后移，且到最后一位值循环从0开始

最终返回 true

MyCircularQueue.prototype.enQueue = function (value) {
  if (this.isFull()) return false;
  this.list[this.tail] = value;
  this.count += 1; // 多了一个元素
  this.tail = (this.tail + 1) % this.max; // 尾指针更新
  return true;
};

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出队deQUeue

出队空了则return false

出队则头部指针被设为空，且头部指针为下一个元素，当头部指针为最后一个元素时，从头开始

同样思路的简易公式

(this.head + 1)%this.max

同时 count - 1

且return true

MyCircularQueue.prototype.deQueue = function () {
  if (this.isEmpty()) return false;
  this.list[this.head] = null;
  this.head = (this.head + 1) % this.max;
  this.count -= 1;
  return true;
};

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以上为设计循环队列的思路分析，实现方式为线性结构，空间复杂度稍微偏高，但是时间复杂度以及理解难度十分友好，非常有利于我们掌握队列这种数据结构，大家加油鸭～～～