设计循环队列oj题（力口622）

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题目描述

题目解析分析

解决代码

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题目解析分析

这道题让我们写一个数据结构为循环队列。首先读题先进先出和我们队列差不多，其次队尾和队首形成一个循环，基本上到这题目意思差不多了知道了，需要我们首尾链接的队列，让我们实现这些功能。        

这里归根结底是判断哪个底层用数组方便还是循环链表方便。

 通过对比可知，在结构方面数组会略显一筹，但是数组在判断循环队列是否插满和是否为空时会冲突。为了弥补这一缺陷，我们有两种想法，一种是在循环队列中的结构体中插入有效值，另一种则是设置固定capacity+1个空间，多出来一个数组元素，然后通过对比(rear+1)%(capacity+1) 是否等于begin来判断。当然写到这里，肯定会想到我不扩容这个空间，(rear+1)%(capacity)观察是否等于begin是否可以，答案是不行的，因为我们在插入过程中是rear是先插入再++，这就会导致在下标第capacity-2位置上插入数据后到达下标capacity-1，而到了下标capacity-1时，(rear+1)%(capacity)时就会等于begin，导致内部数据从capacity到capacity-1就满了。

这里还需要主要取尾数据时方法，rear可以通过取模来在数组中循环。而我们需要取队尾数据时，采用的时rear-1来获取尾数据，当rear循环到0时这个方法就不好用了。这里我们可以用if来分类，当rear等于0时就可以让他加capacity来取队尾。 

解决代码

typedef struct {
    int begin;
    int rear;
    int* arr;
    int capacity;
} MyCircularQueue;

//构造
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
    MyCircularQueue* cq = (MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    cq->rear = cq->begin = 0;
    cq->arr = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
    cq->capacity = k;
    return cq;
}

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

//判是否插满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
    return (obj->rear+1) % (obj->capacity+1) == obj->begin;
}

//插入
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
    {
        return false;
    }
    obj->arr[obj->rear++] = value;
    obj->rear %= (obj->capacity+1);
    return true;
}

//删头
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return false;
    }
    obj->begin++;
    obj->begin %= (obj->capacity+1);
    return true;
}

//取头元素
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }
    return obj->arr[obj->begin];
}

//取尾元素
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return -1;
    }
    int prev = obj->rear -1;
    //考虑rear=0
    if(obj->rear == 0)
    {
        prev = obj->capacity;
    }
    return obj->arr[prev];
}

//销毁
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
    {
        return;
    }
    free(obj->arr);
    obj->arr = NULL;
    obj->rear = obj->begin = obj->capacity = 0;
    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);
*/