问题描述
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。
解决方案
队列的存储结构中使用的最多的是循环队列。循环队列包括两个指针, front 指针指向队头元素, rear 指针指向队尾元素的下一个位置。
队列为空的判断条件是:front == rear 队列满的判断条件是:(rear+1)%maxsize == front 队列长度的计算公式:(rear-front+maxsize)%maxsize正常情况下当front == rear是队列有可能是满也有可能是空,为了区分这两种情况 我们需要在front前添加一个闲置单元。
show me the code
#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-"""@Time : 2019/4/11 20:06Description about this file:"""class MyCircularQueue: def __init__(self, k: int): """ Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. """ self.queue = [None] * (k + 1) self.maxsize = k + 1 self.front = 0 self.tail = 0 def enQueue(self, value: int) -> bool: """ Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. """ if self.isFull(): return False self.queue[self.tail] = value self.tail = (self.tail + 1) % self.maxsize return True def deQueue(self) -> bool: """ Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. """ if self.isEmpty(): return False self.queue[self.front] = None self.front = (self.front + 1) % self.maxsize return True def Front(self) -> int: """ Get the front item from the queue. """ if self.isEmpty(): return -1 return self.queue[self.front] def Rear(self) -> int: """ Get the last item from the queue. """ if self.isEmpty(): return -1 return self.queue[self.tail-1] def isEmpty(self) -> bool: """ Checks whether the circular queue is empty or not. """ return self.front == self.tail def isFull(self) -> bool: """ Checks whether the circular queue is full or not. """ return (self.tail + 1) % self.maxsize == self.frontif __name__ == '__main__': a =MyCircularQueue(3) print(a.enQueue(1)) print(a.enQueue(2)) print(a.enQueue(3)) print(a.enQueue(4)) print(a.Rear()) print(a.isFull()) print(a.deQueue()) print(a.enQueue(4)) print(a.Rear()) print(a.queue) print(a.Front())