设计实现双端队列。

实现 MyCircularDeque 类:

• MyCircularDeque(int k) ：构造函数,双端队列最大为 k 。
• boolean insertFront()：将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true ，否则返回 false 。
• boolean insertLast() ：将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true ，否则返回 false 。
• boolean deleteFront() ：从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true ，否则返回 false 。
• boolean deleteLast() ：从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true ，否则返回 false 。
• int 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 。
• int 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 。
• boolean isEmpty() ：若双端队列为空，则返回 true ，否则返回 false 。
• boolean isFull() ：若双端队列满了，则返回 true ，否则返回 false 。

示例 1：
输入
["MyCircularDeque", "insertLast", "insertLast", "insertFront", "insertFront", "getRear", "isFull", "deleteLast", "insertFront", "getFront"]
[[3], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [4], []]
输出
[null, true, true, true, false, 2, true, true, true, 4]
解释

• 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：
1 <= k <= 1000
0 <= value <= 1000
insertFront, insertLast, deleteFront, deleteLast, getFront, getRear, isEmpty, isFull 调用次数不大于 2000 次

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/design-circular-deque
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解题思路及方法

用一个数组实现，两个指针分别是头指针front和尾指针rear，循环双队列头指针指向队首元素，尾指针指向队尾元素的下一位，即下一个插入元素插入的位置，所以判定循环双队列为空的方法就是头指针等于尾指针；同时，判定循环双队列队满的方法是尾指针下一位等于头指针，也因为这个原因，队列中始终会空出一个位置存放尾指针，所以初始化队列的时候容量要+1。因为是循环队列，注意插入和删除操作的时候记得取模。

class MyCircularDeque {

    private int capacity;  // 循环队列容量
    private int[] queue;  // 数组实现循环双队列
    private int front;  // 头指针
    private int rear;  // 尾指针


    public MyCircularDeque(int k) {
        // 由于尾指针指向末尾节点下一位，所以capacity+1
        capacity = k + 1;
        queue = new int[capacity];

        // 头指针指向第 1 个存放元素的位置
        // 头部插入时，先减，再赋值
        // 头部删除时，索引 +1（注意取模）
        front = 0;
        // 尾指针指向下一个插入元素的位置
        // 尾部插入时，先赋值，再加
        // 尾部删除时，索引 -1（注意取模）
        rear = 0;
    }

    public boolean insertFront(int value) {
        if (isFull()) return false;

        front = (front - 1 + capacity) % capacity;
        queue[front] = value;

        return true;
    }

    public boolean insertLast(int value) {
        if (isFull()) return false;

        queue[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % capacity;

        return true;
    }

    public boolean deleteFront() {
        if (isEmpty()) return false;
        
        front = (front + 1) % capacity;
        return true;
    }

    public boolean deleteLast() {
        if (isEmpty()) return false;
        
        rear = (rear - 1 + capacity) % capacity;
        return true;
    }

    public int getFront() {
        if (isEmpty()) return -1;
        
        return queue[front];
    }

    public int getRear() {
        if (isEmpty()) return -1;
        
        return queue[(rear - 1 + capacity) % capacity];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;
    }

    public boolean isFull() {
        return front == (rear + 1) % capacity;
    }
}

/**
 * Your MyCircularDeque object will be instantiated and called as such:
 * MyCircularDeque obj = new MyCircularDeque(k);
 * boolean param_1 = obj.insertFront(value);
 * boolean param_2 = obj.insertLast(value);
 * boolean param_3 = obj.deleteFront();
 * boolean param_4 = obj.deleteLast();
 * int param_5 = obj.getFront();
 * int param_6 = obj.getRear();
 * boolean param_7 = obj.isEmpty();
 * boolean param_8 = obj.isFull();
 */

结果如下：