2022-08-01每日一题：622 设计循环队列
2022-08-02
3分钟阅读时长
622 设计循环队列
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。
示例：
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
提示：
- 所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
- 操作数将在 1 至 1000 的范围内；
- 请不要使用内置的队列库。
写法一
type MyCircularQueue struct {
head, tail, size int
nums []int
}
func Constructor(k int) MyCircularQueue {
return MyCircularQueue{size:k, nums: make([]int, k)}
}
func (this *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
if this.IsFull() {
return false
}
this.nums[this.tail % this.size] = value
this.tail++
return this.tail >= 0
}
func (this *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
if this.IsEmpty() {
return false
}
this.head++
return this.head >= 0
}
func (this *MyCircularQueue) Front() int {
if this.IsEmpty() {
return -1
}
return this.nums[this.head%this.size]
}
func (this *MyCircularQueue) Rear() int {
if this.IsEmpty() {
return -1
}
return this.nums[(this.tail-1)%this.size]
}
func (this *MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
return this.head == this.tail
}
func (this *MyCircularQueue) IsFull() bool {
return this.tail - this.head == this.size
}
/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* obj := Constructor(k);
* param_1 := obj.EnQueue(value);
* param_2 := obj.DeQueue();
* param_3 := obj.Front();
* param_4 := obj.Rear();
* param_5 := obj.IsEmpty();
* param_6 := obj.IsFull();
*/
写法二
// https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue/solution/she-ji-xun-huan-dui-lie-by-leetcode-solu-1w0a/
type MyCircularQueue struct {
front, rear int
elements []int
}
func Constructor(k int) MyCircularQueue {
return MyCircularQueue{elements: make([]int, k+1)}
}
func (q *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
if q.IsFull() {
return false
}
q.elements[q.rear] = value
q.rear = (q.rear + 1) % len(q.elements)
return true
}
func (q *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
if q.IsEmpty() {
return false
}
q.front = (q.front + 1) % len(q.elements)
return true
}
func (q MyCircularQueue) Front() int {
if q.IsEmpty() {
return -1
}
return q.elements[q.front]
}
func (q MyCircularQueue) Rear() int {
if q.IsEmpty() {
return -1
}
return q.elements[(q.rear-1+len(q.elements))%len(q.elements)]
}
func (q MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
return q.rear == q.front
}
func (q MyCircularQueue) IsFull() bool {
return (q.rear+1)%len(q.elements) == q.front
}
- 时间复杂度：初始化和每项操作的时间复杂度均为 O(1)。
- 空间复杂度：O(k)O(k)，其中 kk 为给定的队列元素数目。
方法二：链表
type ListNode struct {
Val int
Next *ListNode
}
type MyCircularQueue struct {
head, tail *ListNode
capacity, size int
}
func Constructor(k int) MyCircularQueue {
return MyCircularQueue{capacity: k}
}
func (q *MyCircularQueue) EnQueue(value int) bool {
if q.IsFull() {
return false
}
node := &ListNode{Val: value}
if q.head == nil {
q.head = node
q.tail = node
} else {
q.tail.Next = node
q.tail = node
}
q.size++
return true
}
func (q *MyCircularQueue) DeQueue() bool {
if q.IsEmpty() {
return false
}
q.head = q.head.Next
q.size--
return true
}
func (q MyCircularQueue) Front() int {
if q.IsEmpty() {
return -1
}
return q.head.Val
}
func (q MyCircularQueue) Rear() int {
if q.IsEmpty() {
return -1
}
return q.tail.Val
}
func (q MyCircularQueue) IsEmpty() bool {
return q.size == 0
}
func (q MyCircularQueue) IsFull() bool {
return q.size == q.capacity
}
- 时间复杂度：初始化和每项操作的时间复杂度均为 O(1)。
- 空间复杂度：O(k)O(k)，其中 kk 为给定的队列元素数目。