本文是力扣LeeCode-641. 设计循环双端队列 学习与理解过程,本文仅做学习之用,对本题感兴趣的小伙伴可以出门左拐LeeCode。
设计实现双端队列。
实现 MyCircularDeque
类:
MyCircularDeque(int k)
:构造函数,双端队列最大为 k
。
boolean insertFront()
:将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true
,否则返回 false
。
boolean insertLast()
:将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true
,否则返回 false
。
boolean deleteFront()
:从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true
,否则返回 false
。
boolean deleteLast()
:从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true
,否则返回 false
。
int 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
。
int 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
。
boolean isEmpty()
:若双端队列为空,则返回 true
,否则返回 false
。
boolean isFull()
:若双端队列满了,则返回 true
,否则返回 false
。
示例 1:
输入
[“MyCircularDeque”, “insertLast”, “insertLast”, “insertFront”, “insertFront”, “getRear”, “isFull”, “deleteLast”, “insertFront”, “getFront”]
[[3], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [4], []]
输出
[null, true, true, true, false, 2, true, true, true, 4]
解释
MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为3
circularDeque.insertLast(1); // 返回 true
circularDeque.insertLast(2); // 返回 true
circularDeque.insertFront(3); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 已经满了,返回 false
circularDeque.getRear(); // 返回 2
circularDeque.isFull(); // 返回 true
circularDeque.deleteLast(); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 返回 true
circularDeque.getFront(); // 返回 4
提示:
1 <= k <= 1000
0 <= value <= 1000
insertFront, insertLast, deleteFront, deleteLast, getFront, getRear, isEmpty, isFull
调用次数不大于2000
次
思路
思路参考leeCode博主liweiwei1419,做这道题前,可以先回顾一下 LeeCode-622. 设计循环队列
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。
- 指针后移的时候,下标 +1,要取模;
- 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(注意:0-1的出现,越界)。
class MyCircularDeque {
private int capacity;
private int[] arr;
private int front,rear;
public MyCircularDeque(int k) {
capacity = k+1;
arr = new int[capacity];
front = 0; // 头部指向第 1 个存放元素的位置;插入时,先减,再赋值;删除时,索引 +1(注意取模)
rear = 0; // 尾部指向下一个插入元素的位置;插入时,先赋值,再加;删除时,索引 -1(注意取模)
}
public boolean insertFront(int value) {
if(isFull())return false;
front = (front-1+capacity)%capacity;
arr[front] = value;
return true;
}
public boolean insertLast(int value) {
if(isFull())return false;
arr[rear] = value; //先这步很重要
rear = (rear+1)%capacity;
return true;
}
public boolean deleteFront() {
if(isEmpty())return false;
front = (front+1)%capacity; // front 被设计在数组的开头,所以是 +1
return true;
}
public boolean deleteLast() {
if(isEmpty())return false;
rear = (rear-1+capacity)%capacity; // rear 被设计在数组的末尾,所以是 -1
return true;
}
public int getFront() {
if(isEmpty())return -1;
return arr[front];
}
public int getRear() {
if(isEmpty()){
return -1;
}
return arr[(rear-1+capacity)%capacity]; // 当 rear 为 0 时防止数组越界
}
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
public boolean isFull() {
return (rear+1)%capacity == front; // 这个设计是非常典中典的做法
}
}
/**
* Your MyCircularDeque object will be instantiated and called as such:
* MyCircularDeque obj = new MyCircularDeque(k);
* boolean param_1 = obj.insertFront(value);
* boolean param_2 = obj.insertLast(value);
* boolean param_3 = obj.deleteFront();
* boolean param_4 = obj.deleteLast();
* int param_5 = obj.getFront();
* int param_6 = obj.getRear();
* boolean param_7 = obj.isEmpty();
* boolean param_8 = obj.isFull();
*/
大佬们有更好的方法,请不吝赐教,谢谢。