题目描述
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。
样例
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。
算法
(数组模拟) $O(n)$
- 我们用数组来模拟队列,指定两个下标
front
和rear
代表队列的头和尾。 - 初始时,
front = rear = 0
,且队列最大长度为n = k
。当front
或rear
达到n
时,将其置 0。 - 用一个额外变量来记录队列中元素的个数。当个数为 0 时队列为空;为
n
时队列为满。
时间复杂度
- 单次操作的时间复杂度为 $O(1)$。
空间复杂度
- 总共需要 $O(k)$ 的空间。
C++ 代码
class MyCircularDeque {
public:
/** Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k. */
int front, rear, n, sz;
vector<int> buffer;
MyCircularDeque(int k) {
buffer.resize(k);
n = k;
sz = 0;
front = rear = 0;
}
/** Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
bool insertFront(int value) {
if (isFull())
return false;
front = (front + n - 1) % n;
buffer[front] = value;
sz++;
return true;
}
/** Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
bool insertLast(int value) {
if (isFull())
return false;
buffer[rear++] = value;
rear %= n;
sz++;
return true;
}
/** Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful. */
bool deleteFront() {
if (isEmpty())
return false;
front = (front + 1) % n;
sz--;
return true;
}
/** Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful. */
bool deleteLast() {
if (isEmpty())
return false;
rear = (rear + n - 1) % n;
sz--;
return true;
}
/** Get the front item from the deque. */
int getFront() {
if (isEmpty())
return -1;
return buffer[front];
}
/** Get the last item from the deque. */
int getRear() {
if (isEmpty())
return -1;
return buffer[(rear + n - 1) % n];
}
/** Checks whether the circular deque is empty or not. */
bool isEmpty() {
return sz == 0;
}
/** Checks whether the circular deque is full or not. */
bool isFull() {
return sz == n;
}
};
/**
* Your MyCircularDeque object will be instantiated and called as such:
* MyCircularDeque* obj = new MyCircularDeque(k);
* bool param_1 = obj->insertFront(value);
* bool param_2 = obj->insertLast(value);
* bool param_3 = obj->deleteFront();
* bool param_4 = obj->deleteLast();
* int param_5 = obj->getFront();
* int param_6 = obj->getRear();
* bool param_7 = obj->isEmpty();
* bool param_8 = obj->isFull();
*/
写的不错,赞了
为啥这里不多预留一个位置来区分队列空和队列满,而是要用单独的变量?
成本上没区别,但使用单独的变量会让代码更易读和易维护