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파이썬으로 원형 큐 구현하기

리트코드의 원형큐 구현 문제이다. leetcode 원형큐 문제↗️

1 . 기본적으로 투포인터(front, rear)로 구현한다.

배열 큐에 0이 들어갈 경우를 대비하여 None으로 구현한다.

    def __init__(self, k: int):
        self.front = 0
        self.rear = 0
        self.q = [None] * k
        self.maxlen = k

2 . enQueue(1)

값을 삽입한다. rear가 가르키는 곳이 아무것도 없으면 rear가 가리키는 곳에 값을 삽입하고 rear는 다음 인덱스로 넘어간다.

    def enQueue(self, value: int) -> bool:
        if self.q[self.rear] is None:
            self.q[self.rear] = value
            self.rear = (self.rear + 1) % self.maxlen
            return True
        else:
            return False

원형 큐이기때문에 rear포인터가 다음인덱스로 넘어갈때 원형으로 인덱스가 돌기 위해

self.rear = (self.rear + 1) % self.maxlen

추가해준다.

3 . deQueue()

값을 삭제한다. front가 가르키는 곳의 값을 삭제하고 다음 인덱스로 넘어간다.

    def deQueue(self) -> bool:
        if self.q[self.front] is not None:
            self.q[self.front] = None
            self.front = (self.front + 1) % self.maxlen
            return True
        else:
            return False

마찬가지로 원형 큐이기때문에 front포인터가 다음인덱스로 넘어갈때 원형으로 인덱스가 돌기 위해

self.front = (self.front + 1) % self.maxlen

추가해준다.

4 . Front(), Rear()

값을 조회한다.

    def Front(self) -> int:
        if self.q[self.front] is not None:
            return self.q[self.front]
        else:
            return -1
    def Rear(self) -> int:
        if self.q[ (self.rear-1) % self.maxlen ] is not None:
            return self.q[ (self.rear-1) % self.maxlen ]
        else:
            return -1
  • list[-1]

    Rear()의 경우 rear의 포인터가 인덱스0을 가르킬때 -1을 하면 인덱스가 -1이 되어 오류가 날 것 같다
    하지만 파이썬은 list[-1]이 가능하기 때문에 오류가 나지 않는다.

      if self.q[ (self.rear + self.maxlen-1) % self.maxlen ] is not None:
                  return self.q[ (self.rear + self.maxlen-1) % self.maxlen ]
    

    -1인덱스를 지원하지 않는 함수는 위와 같은 방식으로 선언하면 된다.
    rear가 0일경우 0 + maxlen(여기선 5) -1 을 하므로 4가 된다.

5 . empty()와 full()

둘다 조건은 포인터의 인덱스 위치가 서로 같아야한다.

  • isEmpty()
      if self.front == self.rear:
    
  • isFull()
      if self.front == self.rear:
    

    하지만
    empty()는 포인터가 가르키는 곳에 값이 없고
    full()은 있다.

  • isEmpty()
      if self.front == self.rear and self.q[self.front] is None:
    
  • isFull()
      if self.front == self.rear and self.q[self.front] is not None:
    
  • isEmpty()와 isFull()전체코드
      def isEmpty(self) -> bool:
          if self.front == self.rear and self.q[self.front] is None:
              return True
          else:
              return False
      def isFull(self) -> bool:
          if self.front == self.rear and self.q[self.front] is not None:
              return True
          else:
              return False
    

전체코드

# 원형 큐 디자인
# https://leetcode.com/problems/design-circular-queue/
# page.259


class MyCircularQueue:
    def __init__(self, k: int):
        self.front = 0
        self.rear = 0
        self.q = [None] * k
        self.maxlen = k

    def enQueue(self, value: int) -> bool:
        if self.q[self.rear] is None:
            self.q[self.rear] = value
            self.rear = (self.rear + 1) % self.maxlen
            return True
        else:
            return False

    def deQueue(self) -> bool:
        if self.q[self.front] is not None:
            self.q[self.front] = None
            self.front = (self.front + 1) % self.maxlen
            return True
        else:
            return False


    def Front(self) -> int:

        if self.q[self.front] is not None:
            return self.q[self.front]

        else:
            return -1
    def Rear(self) -> int:
        if self.q[ (self.rear + self.maxlen-1) % self.maxlen ] is not None:
            return self.q[ (self.rear + self.maxlen-1) % self.maxlen ]
        else:
            return -1
    def isEmpty(self) -> bool:
        if self.front == self.rear and self.q[self.front] is None:
            return True
        else:
            return False
    def isFull(self) -> bool:
        if self.front == self.rear and self.q[self.front] is not None:
            return True
        else:
            return False

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