循环队列

题目

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。

代码

//通过 数组的快速的下标来快速访问
class MyCircularQueue {
//队列由数组实现，FIFO
    Integer[] objs;
    // 上一次插入位置， 也是队列尾部的位置，下一次插入 会执行 ++enIndex，在 ++enIndex处插入新元素， 查找尾部 就可以直接使用 enIndex 查找 ；
    int enIndex = -1;
    // 上一次弹出位置, 此位置的元素已经被删除，再次调用弹出，会执行 ++deIndex 下标处的元素，并删除++deIndex处的元素， 查找头部，使用 deIndex+1 处元素， 所有涉及到 +1都需要进行长度判断。
    int deIndex = -1;
    //已使用容量
    int nowSize;
    /**
     * Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.
     */
    public MyCircularQueue(int k) {
        objs = new Integer[k];
    }
    /**
     * Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        } else {
            //校验是否到数组尾部， enIndex 初始化位0， ++ enIndex 表示此一次插入从下标1开始，而不是从0开始。
            //这里不能用 取余方式进行头部转换
//            System.out.println((++enIndex)%(objs.length-1));
            enIndex = transToHead(++enIndex);
//            enIndex = transToHead(enIndex);
            objs[enIndex] = value;
            nowSize++;
            return true;
        }
    }
    /**
     * Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        } else {
            deIndex = transToHead(++deIndex);
            objs[deIndex] = null;
            nowSize--;
            return true;
        }
    }
    /**
     * Get the front item from the queue.
     */
    public int Front() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        } else {
            int fro = transToHead(deIndex+1);
            return objs[fro];
        }
    }
    /**
     * Get the last item from the queue.
     */
    public int Rear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        } else {
            return objs[enIndex];
        }
    }
    /**
     * Checks whether the circular queue is empty or not.
     */
    public boolean isEmpty() {
        return nowSize == 0;
    }
    /**
     * Checks whether the circular queue is full or not.
     */
    public boolean isFull() {
        return nowSize == objs.length;
    }
    private int transToHead(int index) {
        if (objs.length <= index) {
            return 0;
        } else {
            return index;
        }
    }
}
/**
 * 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();
 */