每日一练：LeeCode-622、设计循环队列【设计+队列】

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。
• isFull(): 检查循环队列是否已满。

示例：

MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为 3
circularQueue.enQueue(1); // 返回 true
circularQueue.enQueue(2); // 返回 true
circularQueue.enQueue(3); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 false，队列已满
circularQueue.Rear(); // 返回 3
circularQueue.isFull(); // 返回 true
circularQueue.deQueue(); // 返回 true
circularQueue.enQueue(4); // 返回 true
circularQueue.Rear(); // 返回 4

提示：

• 所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
• 操作数将在 1 至 1000 的范围内；
• 请不要使用内置的队列库。

class MyCircularQueue {

    private int[] queue; // 用于存放队列元素的数组
    private int front, rear; // 队列的前端和后端指针

    public MyCircularQueue(int k) {
        queue = new int[k + 1]; // 初始化队列数组，长度为k+1，留一个空位用于判断队列是否已满
        front = 0; // 初始化队列的前端指针为0
        rear = 0;  // 初始化队列的后端指针为0
    }

    public boolean enQueue(int value) {
        if (isFull()) { // 如果队列已满，无法入队
            return false;
        } else {
            queue[rear] = value; // 将元素放入队列的后端位置
            rear = (rear + 1) % queue.length; // 更新后端指针，考虑循环队列的情况
            return true; // 入队成功
        }
    }

    public boolean deQueue() {
        if (isEmpty()) { // 如果队列为空，无法出队
            return false;
        } else {
            front = (front + 1) % queue.length; // 更新前端指针，使其指向下一个元素
            return true; // 出队成功
        }
    }

    public int Front() {
        if (isEmpty()) // 如果队列为空，返回-1
            return -1;
        return queue[front]; // 返回队列的前端元素
    }

    public int Rear() {
        if (isEmpty()) // 如果队列为空，返回-1
            return -1;
        return queue[(rear - 1 + queue.length) % queue.length]; // 返回队列的后端元素
    }

    public boolean isEmpty() {
        return front == rear; // 如果前端指针和后端指针相等，说明队列为空
    }

    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % queue.length == front; // 如果下一个后端位置的索引等于前端位置的索引，说明队列已满
    }
}

详细说明：

• MyCircularQueue 类是循环队列的实现，它有以下成员变量：
  • queue：用于存放队列元素的数组。
  • front：队列的前端指针。
  • rear：队列的后端指针。
• MyCircularQueue(int k) 构造函数用于初始化循环队列，接受一个整数 k，表示队列的最大容量。
• enQueue(int value) 方法用于向循环队列中插入一个元素，接受一个整数 value，表示要插入的元素值。
• deQueue() 方法用于从循环队列中删除一个元素。
• Front() 方法用于获取队列的前端元素值。
• Rear() 方法用于获取队列的后端元素值。
• isEmpty() 方法用于判断循环队列是否为空。
• isFull() 方法用于判断循环队列是否已满。