问题描述

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。

解决方案

队列的存储结构中使用的最多的是循环队列。循环队列包括两个指针， front 指针指向队头元素， rear 指针指向队尾元素的下一个位置。

队列为空的判断条件是：front == rear

队列满的判断条件是：(rear+1)%maxsize == front

队列长度的计算公式：(rear-front+maxsize)%maxsize

正常情况下当front == rear是队列有可能是满也有可能是空，为了区分这两种情况 我们需要在front前添加一个闲置单元。

show me the code

#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-"""@Author    : Young@Email     : hyc554@outlook.com@site      : http://www.cnblogs.com/huang-yc/@File      : mycircularqueue.py@version   : 1.0@Time      : 2019/4/11 20:06Description about this file:"""class MyCircularQueue:    def __init__(self, k: int):        """        Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k.        """        self.queue = [None] * (k + 1)        self.maxsize = k + 1        self.front = 0        self.tail = 0    def enQueue(self, value: int) -> bool:        """        Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful.        """        if self.isFull():            return False        self.queue[self.tail] = value        self.tail = (self.tail + 1) % self.maxsize        return True    def deQueue(self) -> bool:        """        Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful.        """        if self.isEmpty():            return False        self.queue[self.front] = None        self.front = (self.front + 1) % self.maxsize        return True    def Front(self) -> int:        """        Get the front item from the queue.        """        if self.isEmpty():            return -1        return self.queue[self.front]    def Rear(self) -> int:        """        Get the last item from the queue.        """        if self.isEmpty():            return -1        return self.queue[self.tail-1]    def isEmpty(self) -> bool:        """        Checks whether the circular queue is empty or not.        """        return self.front == self.tail    def isFull(self) -> bool:        """        Checks whether the circular queue is full or not.        """        return (self.tail + 1) % self.maxsize == self.frontif __name__ == '__main__':    a =MyCircularQueue(3)    print(a.enQueue(1))    print(a.enQueue(2))    print(a.enQueue(3))    print(a.enQueue(4))    print(a.Rear())    print(a.isFull())    print(a.deQueue())    print(a.enQueue(4))    print(a.Rear())    print(a.queue)    print(a.Front())