622.设计循环队列

在这里插入图片描述

typedef struct {int* a;int head;int tail;int k;
} MyCircularQueue;bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);//初始化
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {MyCircularQueue* obj=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));obj->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));obj->head=0;obj->tail=0;obj->k=k;return obj;
}
//放入数据
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {if(myCircularQueueIsFull(obj))return false;obj->a[obj->tail]=value;obj->tail++;(obj->tail)%=(obj->k+1);return true;
}
//删前面的数据置空
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return false;++obj->head;obj->head%=(obj->k+1);return true;
}
//取头
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;elsereturn obj->a[obj->head];
}
//取尾
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {if(myCircularQueueIsEmpty(obj))return -1;elsereturn obj->a[(obj->tail+obj->k)%(obj->k+1)];}
//判空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {return obj->head==obj->tail;
}
//判满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {return (obj->tail+1)%(obj->k+1)==obj->head;
}
//释放
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {free(obj->a);free(obj);
}/*** 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);
*/

循环队列就是在有限空间保证先进先出，重复使用
在这里插入图片描述
我们在这里定义两个指针，一个队头指针head和一个队尾指针tail都指向队头。当放入数据时（push），tail指针++并且指向放入元素的下一个位置。当删去数据时（pop），直接移动head让head++就删去了。但是这里有一个问题，一开始head=tail为空当随着往下进行的时候，head=tail为满。

所以我们这里多开一个空间，开k+1个空间但是只放进k个元素。

在这里插入图片描述
创建一个结构体把，头指针和尾指针还有整个数组以及元素个数管理起来。

在这里插入图片描述
开k+1个空间，但是只放进k个元素。

在这里插入图片描述

判空：当在这种情况下时，head和tail相等时只会是在为空的时候。所以判空时，只需判断head是否等于tail。
判满：结合上图，当元素放满时,tail的下一个位置就是head，根据取模得到关系（tail+1）%(k+1)==head
在这里插入图片描述
先判断是否为满，在tail指针处放入值然后让tail++往后走。因为是循环队列要注意tail到最后时要形成循环队列，所以tail指针要返回去。

头指针往后走删除数据，走到最后也要返回去。

取头：如果为空就返回-1，否则返回头指针的节点。
取尾：这里还有另外一种写法，如果tail为0也就是放满了tail又循环回来了，此时取下标为k位置的数。如果是正常情况就取tail-1。在这里插入图片描述