641. 设计循环双端队列（）1

设计实现双端队列。
你的实现需要支持以下操作：
MyCircularDeque(k)：构造函数,双端队列的大小为k。
insertFront()：将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 true。
insertLast()：将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 true。
deleteFront()：从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 true。
deleteLast()：从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 true。
getFront()：从双端队列头部获得一个元素。如果双端队列为空，返回 -1。
getRear()：获得双端队列的最后一个元素。 如果双端队列为空，返回 -1。
isEmpty()：检查双端队列是否为空。
isFull()：检查双端队列是否满了。
示例：
MyCircularDeque circularDeque = new MycircularDeque(3); // 设置容量大小为3
circularDeque.insertLast(1); // 返回 true
circularDeque.insertLast(2); // 返回 true
circularDeque.insertFront(3); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 已经满了，返回 false
circularDeque.getRear(); // 返回 2
circularDeque.isFull(); // 返回 true
circularDeque.deleteLast(); // 返回 true
circularDeque.insertFront(4); // 返回 true
circularDeque.getFront(); // 返回 4

提示：
所有值的范围为 [1, 1000]
操作次数的范围为 [1, 1000]
请不要使用内置的双端队列库。

法一：常规

public class MyCircularDeque {
    // 1、不用设计成动态数组，使用静态数组即可
    // 2、设计 head 和 tail 指针变量
    // 3、head == tail 成立的时候表示队列为空
    // 4、tail + 1 == head
    private int capacity;
    private int[] arr;
    private int front;
    private int rear;
    /**
     * Initialize your data structure here. Set the size of the deque to be k.
     */
    public MyCircularDeque(int k) {
        capacity = k + 1;
        arr = new int[capacity];
        // 头部指向第 1 个存放元素的位置
        // 插入时，先减，再赋值
        // 删除时，索引 +1（注意取模）
        front = 0;
        // 尾部指向下一个插入元素的位置
        // 插入时，先赋值，再加
        // 删除时，索引 -1（注意取模）
        rear = 0;
    }
    /**
     * Adds an item at the front of Deque. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean insertFront(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        front = (front - 1 + capacity) % capacity;
        arr[front] = value;
        return true;
    }
    /**
     * Adds an item at the rear of Deque. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean insertLast(int value) {
        if (isFull()) {
            return false;
        }
        arr[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % capacity;
        return true;
    }
    /**
     * Deletes an item from the front of Deque. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean deleteFront() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        }
        // front 被设计在数组的开头，所以是 +1
        front = (front + 1) % capacity;
        return true;
    }
    /**
     * Deletes an item from the rear of Deque. Return true if the operation is successful.
     */
    public boolean deleteLast() {
        if (isEmpty()) {
            return false;
        }
        // rear 被设计在数组的末尾，所以是 -1
        rear = (rear - 1 + capacity) % capacity;
        return true;
    }
    /**
     * Get the front item from the deque.
     */
    public int getFront() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return arr[front];
    }
    /**
     * Get the last item from the deque.
     */
    public int getRear() {
        if (isEmpty()) {
            return -1;
        }
        // 当 rear 为 0 时防止数组越界
        return arr[(rear - 1 + capacity) % capacity];
    }
    /**
     * Checks whether the circular deque is empty or not.
     */
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;
    }
    /**
     * Checks whether the circular deque is full or not.
     */
    public boolean isFull() {
        // 注意：这个设计是非常经典的做法
        return (rear + 1) % capacity == front;
    }
}