实现循环队列

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。
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环形队列我们可以选择数组和链表来实现；

链表实现我们可以选择单链表将尾得next连向head；

我们创建两个指针head和tail；

每增加一个元素tail++；

当k=4时，连续插入4个元素，tail就会指到空；所以我们可以增加一个size或增加一个空余节点；

tail-> next == head 时，为满；
当删除元素时从头开始，非常得方便，但是要获取尾元素得时候将非常麻烦，因为单链表只能便利才能找到最后一个元素；
需要创建一个指针，当指针得next等于tail才停，元素越多时间复杂度越高；
所以我们可以使用数组来完成循环队列；

可以创建一个数组，tail == head 队列为空；
我们可以增加一个空间，这样tail就不会越界
我们可以先写结构体

typedef struct {
    int* a;
    int head;
    int tail;
    int k;
} MyCircularQueue;

接下来我们初始化结构体

MyCircularQueue* myCircularQueueCreate(int k) {
    MyCircularQueue* obj =(MyCircularQueue*) malloc(sizeof(MyCircularQueue));
    obj->a = (int*)malloc(sizeof(int)*(k+1));
    obj->head = obj->tail = 0;
    obj->k = k;
    return obj;
}

我们知道了如何判断队列为空或满：

//判断队列是否为空
bool myCircularQueueIsEmpty(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    return obj->tail == obj->head;
}

//判断队列是否为满
bool myCircularQueueIsFull(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    return ((obj->tail+1)%(obj->k+1)) == obj->head;
}

当我们head进行了pop操作后tail插入元素，我们需要将tail指向0才能完成循环；
代码如下

bool myCircularQueueEnQueue(MyCircularQueue* obj, int value) {
    assert(obj);
    //判断代码是否为满，为满则不能增加元素
    if(myCircularQueueIsFull(obj))
        return false;
    //在tail加入元素，tail++
    obj->a[obj->tail++] = value;
    //tail % （k+1） = tail
    //如果tail在5%k+1 则为0；
    obj->tail %= obj->k+1;   
    return true;
}

删除元素时也需要注意head的位置

bool myCircularQueueDeQueue(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    //判断是否为空，为空则不能删除
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return false;
    //删除一个元素 head++
    obj->head++;
    //判断head的位置，保证在循环内
    obj->head %= obj->k+1;
    return true;
}

找头元素非常的简单，判断队列是否为空，不为空则直接打印；

int myCircularQueueFront(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    else
        return obj->a[obj->head];
}

找尾则需要注意！！！
当tail在0，则尾在4；
我们该如何找到正确的位置；

int myCircularQueueRear(MyCircularQueue* obj) {
    assert(obj);
    if(myCircularQueueIsEmpty(obj))
        return -1;
    else
        return obj->a [(obj->tail+obj->k)%(obj->k+1)];
}

最后我们释放空间；
因为开辟了两个空间，我们不可以直接释放obj，我们需要先释放obj->a,然后释放obj；

void myCircularQueueFree(MyCircularQueue* obj) {
    free(obj->a);
    free(obj);
}

总结

虽然数组没有链表好循环，但是数组会比链表更方便；