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Algorithms

Design your implementation of the circular queue. The circular queue is a linear data structure in which the operations are performed based on FIFO (First In First Out) principle, and the last position is connected back to the first position to make a circle. It is also called &quot;Ring Buffer&quot;.

One of the benefits of the circular queue is that we can make use of the spaces in front of the queue. In a normal queue, once the queue becomes full, we cannot insert the next element even if there is a space in front of the queue. But using the circular queue, we can use the space to store new values.

Implement the <code>MyCircularQueue</code> class:

<ul>
	<li><code>MyCircularQueue(k)</code> Initializes the object with the size of the queue to be <code>k</code>.</li>
	<li><code>int Front()</code> Gets the front item from the queue. If the queue is empty, return <code>-1</code>.</li>
	<li><code>int Rear()</code> Gets the last item from the queue. If the queue is empty, return <code>-1</code>.</li>
	<li><code>boolean enQueue(int value)</code> Inserts an element into the circular queue. Return <code>true</code> if the operation is successful.</li>
	<li><code>boolean deQueue()</code> Deletes an element from the circular queue. Return <code>true</code> if the operation is successful.</li>
	<li><code>boolean isEmpty()</code> Checks whether the circular queue is empty or not.</li>
	<li><code>boolean isFull()</code> Checks whether the circular queue is full or not.</li>
</ul>

You must solve the problem without using the built-in queue data structure in your programming language.&nbsp;

&nbsp;
Example 1:

<pre>
Input
[&quot;MyCircularQueue&quot;, &quot;enQueue&quot;, &quot;enQueue&quot;, &quot;enQueue&quot;, &quot;enQueue&quot;, &quot;Rear&quot;, &quot;isFull&quot;, &quot;deQueue&quot;, &quot;enQueue&quot;, &quot;Rear&quot;]
[[3], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [4], []]
Output
[null, true, true, true, false, 3, true, true, true, 4]

Explanation
MyCircularQueue myCircularQueue = new MyCircularQueue(3);
myCircularQueue.enQueue(1); // return True
myCircularQueue.enQueue(2); // return True
myCircularQueue.enQueue(3); // return True
myCircularQueue.enQueue(4); // return False
myCircularQueue.Rear(); // return 3
myCircularQueue.isFull(); // return True
myCircularQueue.deQueue(); // return True
myCircularQueue.enQueue(4); // return True
myCircularQueue.Rear(); // return 4
</pre>

&nbsp;
Constraints:

<ul>
	<li><code>1 &lt;= k &lt;= 1000</code></li>
	<li><code>0 &lt;= value &lt;= 1000</code></li>
	<li>At most <code>3000</code> calls will be made to&nbsp;<code>enQueue</code>, <code>deQueue</code>,&nbsp;<code>Front</code>,&nbsp;<code>Rear</code>,&nbsp;<code>isEmpty</code>, and&nbsp;<code>isFull</code>.</li>
</ul>

Design Circular Queue

Design Circular Deque

design-circular-deque

设计循环双端队列

Design Front Middle Back Queue

design-front-middle-back-queue

设计前中后队列

Design

Queue

Array

Linked List

&#35774;&#35745;&#20320;&#30340;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#23454;&#29616;&#12290; &#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#26159;&#19968;&#31181;&#32447;&#24615;&#25968;&#25454;&#32467;&#26500;&#65292;&#20854;&#25805;&#20316;&#34920;&#29616;&#22522;&#20110; FIFO&#65288;&#20808;&#36827;&#20808;&#20986;&#65289;&#21407;&#21017;&#24182;&#19988;&#38431;&#23614;&#34987;&#36830;&#25509;&#22312;&#38431;&#39318;&#20043;&#21518;&#20197;&#24418;&#25104;&#19968;&#20010;&#24490;&#29615;&#12290;&#23427;&#20063;&#34987;&#31216;&#20026;&ldquo;&#29615;&#24418;&#32531;&#20914;&#22120;&rdquo;&#12290;

&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#30340;&#19968;&#20010;&#22909;&#22788;&#26159;&#25105;&#20204;&#21487;&#20197;&#21033;&#29992;&#36825;&#20010;&#38431;&#21015;&#20043;&#21069;&#29992;&#36807;&#30340;&#31354;&#38388;&#12290;&#22312;&#19968;&#20010;&#26222;&#36890;&#38431;&#21015;&#37324;&#65292;&#19968;&#26086;&#19968;&#20010;&#38431;&#21015;&#28385;&#20102;&#65292;&#25105;&#20204;&#23601;&#19981;&#33021;&#25554;&#20837;&#19979;&#19968;&#20010;&#20803;&#32032;&#65292;&#21363;&#20351;&#22312;&#38431;&#21015;&#21069;&#38754;&#20173;&#26377;&#31354;&#38388;&#12290;&#20294;&#26159;&#20351;&#29992;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#65292;&#25105;&#20204;&#33021;&#20351;&#29992;&#36825;&#20123;&#31354;&#38388;&#21435;&#23384;&#20648;&#26032;&#30340;&#20540;&#12290;

&#20320;&#30340;&#23454;&#29616;&#24212;&#35813;&#25903;&#25345;&#22914;&#19979;&#25805;&#20316;&#65306;

<ul>
	<li><code>MyCircularQueue(k)</code>: &#26500;&#36896;&#22120;&#65292;&#35774;&#32622;&#38431;&#21015;&#38271;&#24230;&#20026; k &#12290;</li>
	<li><code>Front</code>: &#20174;&#38431;&#39318;&#33719;&#21462;&#20803;&#32032;&#12290;&#22914;&#26524;&#38431;&#21015;&#20026;&#31354;&#65292;&#36820;&#22238; -1 &#12290;</li>
	<li><code>Rear</code>: &#33719;&#21462;&#38431;&#23614;&#20803;&#32032;&#12290;&#22914;&#26524;&#38431;&#21015;&#20026;&#31354;&#65292;&#36820;&#22238; -1 &#12290;</li>
	<li><code>enQueue(value)</code>: &#21521;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#25554;&#20837;&#19968;&#20010;&#20803;&#32032;&#12290;&#22914;&#26524;&#25104;&#21151;&#25554;&#20837;&#21017;&#36820;&#22238;&#30495;&#12290;</li>
	<li><code>deQueue()</code>: &#20174;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#20013;&#21024;&#38500;&#19968;&#20010;&#20803;&#32032;&#12290;&#22914;&#26524;&#25104;&#21151;&#21024;&#38500;&#21017;&#36820;&#22238;&#30495;&#12290;</li>
	<li><code>isEmpty()</code>: &#26816;&#26597;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#26159;&#21542;&#20026;&#31354;&#12290;</li>
	<li><code>isFull()</code>: &#26816;&#26597;&#24490;&#29615;&#38431;&#21015;&#26159;&#21542;&#24050;&#28385;&#12290;</li>
</ul>

&nbsp;

&#31034;&#20363;&#65306;

<pre>MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // &#35774;&#32622;&#38271;&#24230;&#20026; 3
circularQueue.enQueue(1); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.enQueue(2); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.enQueue(3); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.enQueue(4); &nbsp;// &#36820;&#22238; false&#65292;&#38431;&#21015;&#24050;&#28385;
circularQueue.Rear(); &nbsp;// &#36820;&#22238; 3
circularQueue.isFull(); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.deQueue(); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.enQueue(4); &nbsp;// &#36820;&#22238; true
circularQueue.Rear(); &nbsp;// &#36820;&#22238; 4</pre>

&nbsp;

&#25552;&#31034;&#65306;

<ul>
	<li>&#25152;&#26377;&#30340;&#20540;&#37117;&#22312; 0&nbsp;&#33267; 1000 &#30340;&#33539;&#22260;&#20869;&#65307;</li>
	<li>&#25805;&#20316;&#25968;&#23558;&#22312; 1 &#33267; 1000 &#30340;&#33539;&#22260;&#20869;&#65307;</li>
	<li>&#35831;&#19981;&#35201;&#20351;&#29992;&#20869;&#32622;&#30340;&#38431;&#21015;&#24211;&#12290;</li>
</ul>

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