【Leetcode】设计循环队列

aosei

发布于 2024-01-23 14:06:27

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【Leetcode622】设计循环队列

A.链接

设计循环队列

B.题目再现

C.解法

其实这题用数组或是链表都能解决，但是如果是用链表的话，那么队列为空的条件和队列满了的条件是一样的，都为 front==rear，这样就无法判断，加个哨兵位的头节点可以解决这个问题，但是后面接口的实现又会很麻烦，所以这题还是推荐用数组实现。
创建数组时，我们多开1个空间，也就是开 k+1 个空间；具体来说：刚开始队列为空，所以 front==rear==0； 1.插入数据时，在下标为 rear 的位置插入，然后rear++,为了防止下次插入数据时越界，rear还要模上 k+1 ；当rear+1==front即队列满了，就不能插入，返回false，但是这里不能简单地判断 rear+1==front，因为有几种特殊的情况需要注意:

2.删除数据时，要先判断队列是否为空，若为空则返回false；若不为空，只需让front++，注意这了还是要让front 模上k+1，防止加着加着就越界了。
3.获取队头数据很简单，只需要在此之前判断队列是否为空，为空则返回-1；不为空则返回 front；
4.获取队尾数据时，在此之前同样需要判空，若为空，则返回-1；若不为空，因为 rear 始终表示的是下一个位置，所以返回 rear -1，但是如果 rear 的值是0的话，rear-1==-1，访问就越界了，这个特殊的情况需要注意，或者不单独判断这个特殊情况，直接先让rear-1，再加上k+1，然后模上k+1，返回其结果，这样即使rear是0，也不会造成越界访问。
5.判空很简单，只需判断 rear 是否等于 front 即可。

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

bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) 
{
    //不能简单地判断rear+1==front即为满，要考虑特殊情况
    return ((obj->rear+1)%(obj->k+1))==(obj->front);   
}

bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(obj->front==obj->rear)
        return true;
    else
        return false;
}
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) 
{
    MyCircularQueue*obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    if(obj==NULL)
        return NULL;
    obj->front=obj->rear=0;
    obj->k=k;  //这里记录k的值，后面的接口需要用到
    obj->arr=(int *)malloc(sizeof(int)*(k+1));   //开 k+1 个空间
    if(obj->arr==NULL)
        return NULL;
    return obj;
}

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) 
{
    if(myCircularQueueIsFull(obj))   //队列为满则返回false
        return false;
    obj->arr[obj->rear++]=value;
    obj->rear%=(obj->k+1);    //防止 rear 加着加着就越界了
    return true;
}

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))  //队列为空则返回false
        return false;
    obj->front++;
    obj->front%=(obj->k+1);      //防止 front 加着加着就越界了
    return true;
}

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))   //队列为空则返回-1
        return -1;
    return obj->arr[obj->front];
}

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) 
{
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    //rear表示的是下一个位置，所以队尾数据的下标时rear-1，但要考虑rear==0 这一特殊情况
    return obj->arr[(obj->rear-1+obj->k+1)%(obj->k+1)];   
}

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) 
{
    free(obj->arr);   //先销毁创建的数组
    free(obj);
}

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原始发表：2024-01-23，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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