622 设计循环队列

题目描述：

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。
示例：

MyCircularQueue circularQueue = new MycircularQueue(3); // 设置长度为 3

circularQueue.enQueue(1);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(2);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(3);  // 返回 true

circularQueue.enQueue(4);  // 返回 false，队列已满

circularQueue.Rear();  // 返回 3

circularQueue.isFull();  // 返回 true

circularQueue.deQueue();  // 返回 true

circularQueue.enQueue(4);  // 返回 true

circularQueue.Rear();  // 返回 4

提示：

所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
操作数将在 1 至 1000 的范围内；
请不要使用内置的队列库。

思路：

1、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。
2、判别队列为空的条件是：front == rear;
3、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。
4、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。指针后移的时候，索引 + 1，要注意取模。
5、取队尾元素的时候，也不能直接使用cirqueue[rear-1]，因为如果rear = 0，数组下标可能越界，因此也要注意取模，使用cirqueue[(rear - 1 + maxSize) % maxSize]；

Java解法：

class MyCircularQueue {
    private int front;
    private int rear;
    private int maxSize;
    private int[] cirqueue; 

    /** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
    public MyCircularQueue(int k) {
        maxSize = k + 1;
        cirqueue = new int[maxSize];
        front = 0;
        rear = 0;
    }
    
    /** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    public boolean enQueue(int value) {
        if( !isFull())
        {
            cirqueue[rear] = value;
            rear = (rear + 1) % maxSize;
            return true;
        }else{
            return false;
        }
        

    }
    
    /** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
    public boolean deQueue() {
        if (!isEmpty())
        {
            front = (front + 1) % maxSize;
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    
    /** Get the front item from the queue. */
    public int Front() {
        if(!isEmpty())
        {
            return cirqueue[front];
        }else{
            return -1;
        }
        
    }
    
    /** Get the last item from the queue. */
    public int Rear() {
        if (!isEmpty())
        {
            return cirqueue[(rear - 1 + maxSize) % maxSize];
        }else{
            return -1;
            }
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is empty or not. */
    public boolean isEmpty() {
        if (front == rear)
        {
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    
    /** Checks whether the circular queue is full or not. */
    public boolean isFull() {
        if ((rear + 1) % maxSize == front)
        {
            return true;
        }else{
            return false;
        }
        
    }
}

/**
 * Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
 * MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
 * boolean param_1 = obj.enQueue(value);
 * boolean param_2 = obj.deQueue();
 * int param_3 = obj.Front();
 * int param_4 = obj.Rear();
 * boolean param_5 = obj.isEmpty();
 * boolean param_6 = obj.isFull();
 */

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/add-two-numbers