设计实现双端队列。
你的实现需要支持以下操作:
MyCircularDeque(k):构造函数,双端队列的大小为k。insertFront():将一个元素添加到双端队列头部。如果操作成功返回 true。insertLast():将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true。deleteFront():从双端队列头部删除一个元素。如果操作成功返回 true。deleteLast():从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true。getFront():从双端队列头部获得一个元素。如果双端队列为空,返回 -1。getRear():获得双端队列的最后一个元素。如果双端队列为空,返回 -1。isEmpty():检查双端队列是否为空。isFull():检查双端队列是否满了。示例:MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为3circularDeque.insertLast(1); // 返回 truecircularDeque.insertLast(2); // 返回 truecircularDeque.insertFront(3); // 返回 truecircularDeque.insertFront(4); // 已经满了,返回 falsecircularDeque.getRear(); // 返回 2circularDeque.isFull(); // 返回 truecircularDeque.deleteLast(); // 返回 truecircularDeque.insertFront(4); // 返回 truecircularDeque.getFront(); // 返回 4
提示:
所有值的范围为 [1, 1000]
操作次数的范围为 [1, 1000]
请不要使用内置的双端队列库。
解题思路:
1、定义循环变量 front 和 rear 。一直保持这个定义,到底是先赋值还是先移动指针就很容易想清楚了。
front:指向队列头部第 1 个有效数据的位置;
rear:指向队列尾部(即最后 1 个有效数据)的下一个位置,即下一个从队尾入队元素的位置。
(说明:这个定义是依据“动态数组”的定义模仿而来。)
2、为了避免“队列为空”和“队列为满”的判别条件冲突,我们有意浪费了一个位置。
浪费一个位置是指:循环数组中任何时刻一定至少有一个位置不存放有效元素。
判别队列为空的条件是:front == rear;
判别队列为满的条件是:(rear + 1) % capacity == front;。可以这样理解,当 rear 循环到数组的前面,要从后面追上 front,还差一格的时候,判定队列为满。
3、因为有循环的出现,要特别注意处理数组下标可能越界的情况。
(1)指针后移的时候,索引 + 1,要取模;
(2)指针前移的时候,为了循环到数组的末尾,需要先加上数组的长度,然后再对数组长度取模。
4,如果队列为空
插入元素的时候要注意,
(1)头部插入,rear 后移
(2)尾部插入,rear后移
代码实现
type MyCircularDeque struct { length int data []int head int rear int}/** Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k. */func Constructor(k int) MyCircularDeque { return MyCircularDeque{ length:k+1, data:make([]int,k+1), //空一个位置区分满和空 head:0, rear:0, }}/** Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful. */func (this *MyCircularDeque) InsertFront(value int) bool { if this.IsFull(){ return false } if this.IsEmpty(){ if this.rear==this.length-1{ this.rear=0 }else{ this.rear++ } this.data[this.head]=value return true } if this.head==0{ this.head=this.length-1 }else{ this.head-- } this.data[this.head]=value return true}/** Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */func (this *MyCircularDeque) InsertLast(value int) bool { if this.IsFull(){ return false } if this.IsEmpty(){ this.data[this.rear]=value if this.rear==this.length-1{ this.rear=0 }else{ this.rear++ } return true } this.data[this.rear]=value if this.rear==this.length-1{ this.rear=0 }else{ this.rear++ } return true}/** Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful. */func (this *MyCircularDeque) DeleteFront() bool { if this.IsEmpty(){ return false } if this.head==this.length-1{ this.head=0 }else{ this.head++ } return true}/** Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */func (this *MyCircularDeque) DeleteLast() bool { if this.IsEmpty(){ return false } if this.rear==0{ this.rear=this.length-1 }else{ this.rear-- } return true}/** Get the front item from the deque. */func (this *MyCircularDeque) GetFront() int { if this.IsEmpty(){ return -1 } return this.data[this.head] }/** Get the last item from the deque. */func (this *MyCircularDeque) GetRear() int { if this.IsEmpty(){ return -1 } if this.rear==0{ return this.data[this.length-1] } return this.data[this.rear-1]}/** Checks whether the circular deque is empty or not. */func (this *MyCircularDeque) IsEmpty() bool { return this.head==this.rear}/** Checks whether the circular deque is full or not. */func (this *MyCircularDeque) IsFull() bool { return (this.rear+1)%this.length==this.head}/** * Your MyCircularDeque object will be instantiated and called as such: * obj := Constructor(k); * param_1 := obj.InsertFront(value); * param_2 := obj.InsertLast(value); * param_3 := obj.DeleteFront(); * param_4 := obj.DeleteLast(); * param_5 := obj.GetFront(); * param_6 := obj.GetRear(); * param_7 := obj.IsEmpty(); * param_8 := obj.IsFull(); */
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