1 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。
2 解题思路
由于题目意思是实现一个循环队列，在队列的实现上我们尝试用链表去实现，在这里由于队列循环，队列的大小是固定的，且由于链表需要不断地删除和新增结点，在这里我们更适合去用数组去实现循环队列。
2.1 实现
在数组的开辟上我们需要多开辟一个可移动的空间不存储有效数据。这是为了我们去判断循环队列满还是空。
从图中我们可以开出，当rear+1=front时，队列满，当rear=front时，队列为空。
1 判空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
if(obj->front==obj->rear)
return true;
else
return false;
}2 判满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
int tmp=obj->rear+1;
tmp=tmp%(obj->k+1);
if(tmp==obj->front)
{
return true;
}
return false;
}3 队列结构体实现
typedef struct {
int *a;
int k;
int front;
int rear;
} MyCircularQueue;4 队列创建
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue *pq=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
pq->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));//多开一个空间
pq->k=k;
pq->front=0;
pq->rear=0;
return pq;
} 
当元素进队时rear到达front的前一个空间时候，再往后走，此时由于队列循环，rear就应该走到front 的位置，所以这里需要加一个取模，当rear一直在队列中循环走。（front也如此）
5 入队
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(!myCircularQueueIsFull(obj))
{
obj->a[obj->rear]=value;
obj->rear++;
obj->rear%=obj->k+1; //取模
return true;
}
return false;
}6 出队
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
obj->front++;
obj->front%=obj->k+1;
return true;
}
return false;
}
当在我们需要取队尾元素时候出现这种情况时，由于下表为0，所以我们需要将rear-1让他去到下标为4的位置。这时后我们就要加个判断，当rear减到-1时候直接将rear置为k（k为队列末尾下表，这里为4）。
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
int tmp=obj->rear-1;
if(tmp==-1) //置为末尾
{
tmp=obj->k;
}
return obj->a[tmp];
}
else{
return -1;
}
}3 完整代码
typedef struct {
int *a;
int k;
int front;
int rear;
} MyCircularQueue;
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj);
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj);
MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
MyCircularQueue *pq=(MyCircularQueue*)malloc(sizeof(MyCircularQueue));
pq->a=(int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
pq->k=k;
pq->front=0;
pq->rear=0;
return pq;
}
bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
if(!myCircularQueueIsFull(obj))
{
obj->a[obj->rear]=value;
obj->rear++;
obj->rear%=obj->k+1;
return true;
}
return false;
}
bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
obj->front++;
obj->front%=obj->k+1;
return true;
}
return false;
}
int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
return obj->a[obj->front];
}
else{
return -1;
}
}
int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
if(!myCircularQueueIsEmpty(obj))
{
int tmp=obj->rear-1;
if(tmp==-1)
{
tmp=obj->k;
}
return obj->a[tmp];
}
else{
return -1;
}
}
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
if(obj->front==obj->rear)
return true;
else
return false;
}
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
int tmp=obj->rear+1;
tmp=tmp%(obj->k+1);
if(tmp==obj->front)
{
return true;
}
return false;
}
void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
free(obj->a);
free(obj);
}
/**
* Your MyCircularQueue struct will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue* obj = myCircularQueueCreate(k);
* bool param_1 = myCircularQueueEnQueue(obj, value);
* bool param_2 = myCircularQueueDeQueue(obj);
* int param_3 = myCircularQueueFront(obj);
* int param_4 = myCircularQueueRear(obj);
* bool param_5 = myCircularQueueIsEmpty(obj);
* bool param_6 = myCircularQueueIsFull(obj);
* myCircularQueueFree(obj);
*/