以JavaScript武功强横闯过 Leetcode 703：勇闯循环队列之谜

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2023-09-07 07:18:13

一、队列的奥妙之旅：队列的特点和局限

在计算机科学的广阔领域，队列是一种独特而重要的数据结构，它遵循先进先出的原则，以一种井然有序的方式组织和处理数据。为了加深对队列的理解，我们先来探究一下队列的两个显著特点和一个不容忽视的局限。

1. 先进先出的规则：队列的核心原则

队列遵循先进先出的原则，意味着最早进入队列的数据会最先被处理，就像排队等候一样。这种特性使队列非常适用于处理需要按序执行的任务，例如打印机打印作业、网络数据包传输等。

2. 受限的操作：队列的局限性

队列的操作仅限于队首（front）的出列和队尾（rear）的入列，而不能直接访问队列内部的元素。这种限制虽然带来了一些不便，但它却保证了队列的先进先出特性，使其成为许多场景下的理想选择。

二、JavaScript携手队列：创建循环队列

JavaScript作为一门强大的编程语言，为我们提供了丰富的工具和方法来构建各种数据结构。接下来，我们将使用JavaScript来实现一个循环队列，它能够在队列已满时自动覆盖最旧的数据，以确保先进先出的原则得以贯彻。

1. 循环队列的定义：巧用数组实现循环

循环队列是一种特殊的队列，当队列已满时，它会自动将新数据覆盖最旧的数据，从而继续保持先进先出的特性。在JavaScript中，我们可以利用数组来轻松实现循环队列。

class CircularQueue {
  constructor(size) {
    this.queue = new Array(size);
    this.head = this.tail = -1;
  }

  // 入队操作
  enqueue(data) {
    if (this.isFull()) {
      this.tail = (this.tail + 1) % this.queue.length;
    }
    this.queue[this.tail] = data;
    if (this.head === -1) {
      this.head = this.tail;
    }
  }

  // 出队操作
  dequeue() {
    if (this.isEmpty()) {
      return null;
    }
    const data = this.queue[this.head];
    if (this.head === this.tail) {
      this.head = this.tail = -1;
    } else {
      this.head = (this.head + 1) % this.queue.length;
    }
    return data;
  }

  // 判断队列是否已满
  isFull() {
    return (this.tail + 1) % this.queue.length === this.head;
  }

  // 判断队列是否为空
  isEmpty() {
    return this.head === -1;
  }
}