实际中我们有时还会使用一种队列叫循环队列。环形队列可以使用数组实现,也可以使用循环链表实现。
本文使用数组实现。
循环链表实现此处不议。
循环队列分析
- 符合先进先出
- 空间大小确定
解题思路
通过一个定长数组实现循环队列。
入队:首先要判断队列是否已满,再进行入队的操作。入队操作要考虑索引循环的问题,索引越界时,需要让他变成最小值。
出队:首先要判断队列是否为空,再进行出队操作,出队也需要考虑索引循环的问题。
队空:队头 == 队尾
队满:队尾+1 == 队头
图解步骤
开一个长度k=5的队列,所以需要k+1个空间。
因为这里我们的tail指向是最后一个元素的后一个位置(和判空条件有关系)
循环队列结构
- 头指针,尾指针
- 顺序表
- k队列长度
题解
C:
typedef struct {
int* a;
int front;
int tail;
int k;
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue *cq = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
cq->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
cq->front = cq->tail = 0;
cq->k = k;
return cq;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
// 队列已满
if(myCircularQueueIsFull(obj))
return false;
// 队尾入
obj->a[obj->tail] = value;
obj->tail = (obj->tail + 1)%(obj->k+1);
return true;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return false;
// 队头出
++obj->front;
obj->front %= (obj->k + 1);
return true;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
// 从队头获取元素
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
return obj->a[obj->front];
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
// 从队尾获取元素
if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
return -1;
int i = (obj->tail+obj->k)%(obj->k+1);
return obj->a[i];
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
return obj->front == obj->tail;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
return (obj->tail+1)%(obj->k+1) == obj->front;
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->a);
free(obj);
obj = NULL;
}
/**
* Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k);
* bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value);
* bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj);
* int param_3 = myCircularQueueFront(obj);
* int param_4 = myCircularQueueRear(obj);
* bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj);
* bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj);
* myCircularQueueFree(obj);
*/