Go 刷 LeetCode 系列:经典(7) 设计双端队列
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:
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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