原题链接:https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-deque/
解题思路:
如果你看到这题的时候,感到没有思路,可以先尝试其前导题目:622. 设计循环队列,以及我的题解[LeetCode 题解:622. 设计循环队列,使用数组,JavaScript,详细注释](https://leetcode-cn.com/problems/design-circular-queue/solution/leetcodeti-jie-622-she-ji-xun-huan-dui-lie-shi-yon/)。
创建数组:
先按照队列的容量,创建相应长度的数组,所有元素都默认为-1。这样获得元素时,只要直接返回即可。
使用 head 指针,指向队首元素。使用 tail 指针,指向将要从队尾插入元素的位置,及队尾+1。
插入元素:
从头部添加元素时,先将 head 指针向前移动一位,再将元素插入。从头部移除元素的操作相反。
从尾部添加元素时,先将元素插入到 tail 指针的位置,再将 tail 指针向后移动一位。从尾部移除元素的操作相反。
判断队列为空或已满:
如果不断添加元素,最终 head 指针和 tail 指针会相遇,此时由于 tail 指针的位置已有 head 对应的值占据,则队列已满。
如果不断删除元素,最终 head 指针和 tail 指针会相遇,此时它们指向的位置都为-1,则队列为空。
在默认用例通过后,可以补充测试如下两个用例,如果都能通过,那么这题基本就没问题了。
["MyCircularDeque","insertFront","getRear","insertFront","getRear","insertLast","getFront","getRear","getFront","insertLast","deleteLast","getFront"]\n[[3],[9],[],[9],[],[5],[],[],[],[8],[],[]]
["MyCircularDeque","insertFront","deleteLast","getRear","getFront","getFront","deleteFront","insertFront","insertLast","insertFront","getFront","insertFront"]\n[[4],[9],[],[],[],[],[],[6],[5],[9],[],[6]]
/**
* Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k.
* @param {number} k
*/
var MyCircularDeque = function (k) {
// 队列的容量
this.capacity = k;
// 使用数组存放队列元素,所有的初始值都是-1,取值的时候直接返回
this.queue = new Array(k).fill(-1);
// 队列的头指针,即队列头元素的位置
this.head = 0;
// 队列的尾指针,即尾部要插入元素的位置,也就是队列的尾元素的位置+1
this.tail = 0;
};
// 将index-1,需要考虑index到达数组首尾时需要循环
MyCircularDeque.prototype.reduceIndex = function (index) {
return (index + this.capacity - 1) % this.capacity;
};
// 将index+1,需要考虑index到达数组首尾时需要循环
MyCircularDeque.prototype.addIndex = function (index) {
return (index + 1) % this.capacity;
};
/**
* Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful.
* @param {number} value
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.insertFront = function (value) {
// 判断队列是否已满
if (this.isFull()) {
return false;
}
// 从头部插入元素时,要先将头指针向前移动一位
this.head = this.reduceIndex(this.head);
// 在新的头指针位置插入元素
this.queue[this.head] = value;
return true;
};
/**
* Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful.
* @param {number} value
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.insertLast = function (value) {
// 判断队列是否已满
if (this.isFull()) {
return false;
}
// 在尾指针的位置插入元素
this.queue[this.tail] = value;
// 将尾指针向后移动一位,指向下一次插入元素的位置
this.tail = this.addIndex(this.tail);
return true;
};
/**
* Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful.
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.deleteFront = function () {
// 判断队列是否为空
if (this.isEmpty()) {
return false;
}
// 将头指针的值置为-1,表示元素被删除
this.queue[this.head] = -1;
// 删除元素后,要将头指针向后移动一位
this.head = this.addIndex(this.head);
return true;
};
/**
* Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful.
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.deleteLast = function () {
// 判断队列是否为空
if (this.isEmpty()) {
return false;
}
// 先将尾指针向前移动一位,指向队尾元素
this.tail = this.reduceIndex(this.tail);
// 将队尾元素设置为-1
this.queue[this.tail] = -1;
return true;
};
/**
* Get the front item from the deque.
* @return {number}
*/
MyCircularDeque.prototype.getFront = function () {
// 直接返回头指针的元素即可,由于初始值是-1,因此如果队列为空,会返回-1
return this.queue[this.head];
};
/**
* Get the last item from the deque.
* @return {number}
*/
MyCircularDeque.prototype.getRear = function () {
// 直接返回尾指针-1的元素即可,由于初始值是-1,因此如果队列为空,会返回-1
return this.queue[this.reduceIndex(this.tail)];
};
/**
* Checks whether the circular deque is empty or not.
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.isEmpty = function () {
// 如果头尾指针的位置相同,且对应位置的值为-1,表示队列中已无元素,则为空
return this.head === this.tail && this.queue[this.head] < 0;
};
/**
* Checks whether the circular deque is full or not.
* @return {boolean}
*/
MyCircularDeque.prototype.isFull = function () {
// 如果头尾指针的位置相同,且对应位置的值不为-1,此时无法再插入元素,则队列已满
return this.head === this.tail && this.queue[this.head] >= 0;
};
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