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题目要求

代码思路

代码实现

题目要求

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。

代码思路

定义一个 front 和 rear 指针；front 指针用来指向队头，rear 指针用来指向队尾
定义一个整型变量 k ，用来记录队列的长度

利用顺序表的结构实现循环队列

要保证留一个空间置空，不存储数据，用来判断队列是否是满的
当 rear + 1 == front 时，队列就是满的，但是 rear + 1 可能会导致下标越界
所以可以根据 (rear + 1)% (k + 1) == front 判断是否满

队头出数据时，就将 front++ 即可

代码实现

typedef int QDataType;

typedef struct
{
	int front; //指向队头的下标

	int rear; //指向队尾的下标

	int k; //队列有效数据个数（除去多开的一个空间）

	QDataType* a; //指向队列空间的指针

} MyCircularQueue;

// 初始化
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k)
{
	MyCircularQueue* obj = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));

	// 判断是否开辟成功
	if (obj == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}

	// 多开一个空间，用来判空和判满
	obj->a = (QDataType*)malloc(sizeof(QDataType) * (k + 1));

	// 判断是否开辟成功
	if (obj->a == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}

	obj->front = 0;
	obj->rear = 0;
	obj->k = k;

	return obj;
}

// 插入数据
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value)
{
	// 先判满
	if (myCircularQueueIsFull(obj))
		return false;

	// 插入数据
	obj->a[obj->rear] = value;
	obj->rear++;

	// 防止 rear 越界
	if (obj->rear == obj->k + 1)
	{
		obj->rear = 0;
	}

	return true;
}

// 删除数据
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj)
{
	// 先判空
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
		return false;

	// 删除数据
	obj->front++;

	// 防止 front 越界
	if (obj->front == obj->k + 1)
	{
		obj->front = 0;
	}

	return true;
}

// 访问队头数据
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj)
{
	// 先判空
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
		return -1;

	return obj->a[obj->front];
}

// 访问队尾数据
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj)
{
	// 先判空
	if (myCircularQueueIsEmpty(obj))
		return -1;

	if (obj->rear == 0)
	{
		return obj->a[obj->k];
	}
	else
	{
		return obj->a[obj->rear - 1];
	}
}

// 判空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj)
{
	return obj->front == obj->rear;
}

// 判满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj)
{
	return (obj->rear + 1) % (obj->k + 1) == obj->front;
}

// 释放
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj)
{
	free(obj->a);
	free(obj);
}