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Index/链表.md

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 | [430. 扁平化多级双向链表](https://leetcode-cn.com/problems/flatten-a-multilevel-doubly-linked-list/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/flatten-a-multilevel-doubly-linked-list/solution/gong-shui-san-xie-yi-ti-shuang-jie-di-gu-9wfz/) | 中等 | 🤩🤩🤩🤩🤩 |
 | [432. 全 O(1) 的数据结构](https://leetcode-cn.com/problems/all-oone-data-structure/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/all-oone-data-structure/solution/by-ac_oier-t26d/) | 困难 | 🤩🤩🤩🤩 |
 | [460. LFU 缓存](https://leetcode-cn.com/problems/lfu-cache/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/lfu-cache/solution/gong-shui-san-xie-yun-yong-tong-pai-xu-s-53m3/) | 困难 | 🤩🤩🤩🤩🤩 |
+| [641. 设计循环双端队列](https://leetcode.cn/problems/design-circular-deque/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode.cn/problems/design-circular-deque/solution/by-ac_oier-fwhm/) | 中等 | 🤩🤩🤩🤩🤩 |
 | [725. 分隔链表](https://leetcode-cn.com/problems/split-linked-list-in-parts/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/split-linked-list-in-parts/solution/gong-shui-san-xie-jing-dian-lian-biao-ju-9yj4/) | 简单 | 🤩🤩🤩🤩🤩 |
 | [1206. 设计跳表](https://leetcode.cn/problems/design-skiplist/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode.cn/problems/design-skiplist/solution/by-ac_oier-38rd/) | 困难 | 🤩🤩🤩🤩 |
 | [1600. 皇位继承顺序](https://leetcode-cn.com/problems/throne-inheritance/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/throne-inheritance/solution/gong-shui-san-xie-shi-yong-dan-xiang-lia-7t65/) | 中等 | 🤩🤩🤩 |

LeetCode/641-650/641. 设计循环双端队列（中等）.md

@@ -0,0 +1,330 @@
+### 题目描述
+
+这是 LeetCode 上的 **[641. 设计循环双端队列](https://leetcode.cn/problems/design-circular-deque/solution/by-ac_oier-fwhm/)** ，难度为 **中等**。
+
+Tag : 「数组」、「链表」、「数据结构」
+
+
+
+设计实现双端队列。
+
+实现 `MyCircularDeque` 类:
+
+* `MyCircularDeque(int k)` ：构造函数,双端队列最大为 $k$ 。
+* `boolean insertFront()`：将一个元素添加到双端队列头部。 如果操作成功返回 `true` ，否则返回 `false` 。
+* `boolean insertLast()` ：将一个元素添加到双端队列尾部。如果操作成功返回 `true` ，否则返回 `false` 。
+* `boolean deleteFront()` ：从双端队列头部删除一个元素。 如果操作成功返回 `true` ，否则返回 `false` 。
+* `boolean deleteLast()` ：从双端队列尾部删除一个元素。如果操作成功返回 `true` ，否则返回 `false` 。
+* `int 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` 。
+* `int 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` 。
+* `boolean isEmpty()` ：若双端队列为空，则返回 `true` ，否则返回 `false`  。
+* `boolean isFull()` ：若双端队列满了，则返回 `true` ，否则返回 `false` 。
+
+示例 1：
+```
+输入
+["MyCircularDeque", "insertLast", "insertLast", "insertFront", "insertFront", "getRear", "isFull", "deleteLast", "insertFront", "getFront"]
+[[3], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [4], []]
+
+输出
+[null, true, true, true, false, 2, true, true, true, 4]
+
+解释
+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：
+* $1 <= k <= 1000$
+* $0 <= value <= 1000$
+* `insertFront`, `insertLast`, `deleteFront`, `deleteLast`, `getFront`, `getRear`, `isEmpty`, `isFull`  调用次数不大于 `2000` 次
+
+---
+
+### 基本分析
+
+一个基本的实现，需要满足除构造函数以外复杂度为 $O(k)$ 以外，其余操作均为 $O(1)$。
+
+常规实现包含两种方式：**数组实现** 与 **链表实现**。
+
+其中数组实现可以利用调用次数较小，开成调用次数 $3$ 倍大小，然后从中间开始往两边存储，这样做就不用考虑下标边的界问题；而更为常规的解法是构造一个与限定空间 $k$ 等大的数组，使用两下标并配合坐标转换来做，对于下标自增操作而言，只需要进行「加一取模」即可，而对于下标自减操作，由于考虑负值问题，需要进行「增加限定空间偏移后，进行减一再取模」。
+
+而链表实现则无须考虑额外的下标转换问题，但需要额外定义类。
+
+---
+
+### 数组
+
+使用两坐标 `he` 和 `ta` 分别代表队列头和尾（初始值均为 $0$），使用 `cnt` 记录当前队列元素大小，使用 `k` 记录初始化时指定的空间大小。
+
+对各类操作进行逻辑控制：
+
+* `insertFront` 操作：需要对 `he` 进行自减操作，即 `he = (he + k - 1) % k` 为目标位置，同时对 `cnt` 进行自增；
+* `insertLast` 操作：需要对 `ta` 进行自增操作，但 `ta` 起始指向是待插入位置，因此 `ta` 为目标位置，随后更新 `ta = (ta + 1) % k`，同时对 `cnt` 进行自增；
+* `deleteFront` 操作：需要对 `he` 进行自增操作，直接更新 `he = (he + 1) % k`，同时更新 `cnt` 进行自减；
+* `deleteLast` 操作：需要对 `ta` 进行自减操作，更新 `ta = (ta + k - 1) % k`，同时更新 `cnt` 进行自减；
+* `getFront` 操作：返回 `nums[he]` 即可， 若 `isFull` 为 `True`，返回 `-1`；
+* `getRear` 操作：返回 `nums[ta - 1]`，由于存在负值问题，需要转换为返回 `nums[(ta + k - 1) % k]` 若 `isFull` 为 `True`，返回 `-1`；
+* `isEmpty` 操作：根据 `cnt` 与 `k` 的关系进行返回；
+* `isFull` 操作：根据 `cnt` 与 `k` 的关系进行返回；
+
+Java 代码：
+```Java
+class MyCircularDeque {
+    int[] nums;
+    int he, ta, cnt, k;
+    public MyCircularDeque(int _k) {
+        k = _k;
+        nums = new int[k];
+    }
+    public boolean insertFront(int value) {
+        if (isFull()) return false;
+        he = (he + k - 1) % k;
+        nums[he] = value; cnt++;
+        return true;
+    }
+    public boolean insertLast(int value) {
+        if (isFull()) return false;
+        nums[ta++] = value; cnt++;
+        ta %= k;
+        return true;
+    }
+    public boolean deleteFront() {
+        if (isEmpty()) return false;
+        he = (he + 1) % k; cnt--;
+        return true;
+    }
+    public boolean deleteLast() {
+        if (isEmpty()) return false;
+        ta = (ta + k - 1) % k; cnt--;
+        return true;
+    }
+    public int getFront() {
+        return isEmpty() ? -1 : nums[he];
+    }
+    public int getRear() {
+        return isEmpty() ? -1 : nums[(ta + k - 1) % k];
+    }
+    public boolean isEmpty() {
+        return cnt == 0;
+    }
+    public boolean isFull() {
+        return cnt == k;
+    }
+}
+```
+TypeScript 代码：
+```TypeScript
+class MyCircularDeque {
+    he = 0; ta = 0; cnt = 0; k = 0;
+    nums: number[];
+    constructor(_k: number) {
+        this.k = _k
+        this.he = this.ta = this.cnt = 0
+        this.nums = new Array<number>(this.k)
+    }
+    insertFront(value: number): boolean {
+        if (this.isFull()) return false
+        this.he = (this.he + this.k - 1) % this.k
+        this.nums[this.he] = value
+        this.cnt++
+        return true
+    }
+    insertLast(value: number): boolean {
+        if (this.isFull()) return false
+        this.nums[this.ta++] = value
+        this.ta %= this.k
+        this.cnt++
+        return true
+    }
+    deleteFront(): boolean {
+        if (this.isEmpty()) return false
+        this.he = (this.he + 1) % this.k
+        this.cnt--
+        return true
+    }
+    deleteLast(): boolean {
+        if (this.isEmpty()) return false
+        this.ta = (this.ta + this.k - 1) % this.k
+        this.cnt--
+        return true
+    }
+    getFront(): number {
+        return this.isEmpty() ? -1 : this.nums[this.he]
+    }
+    getRear(): number {
+        return this.isEmpty() ? -1 : this.nums[(this.ta + this.k - 1) % this.k]
+    }
+    isEmpty(): boolean {
+        return this.cnt == 0
+    }
+    isFull(): boolean {
+        return this.cnt == this.k
+    }
+}
+```
+* 时间复杂度：除在初始化函数中构造容器复杂度为 $O(k)$ 以外，其余操作复杂度均为 $O(1)$
+* 空间复杂度：$O(n)$
+
+---
+
+### 链表
+
+创建 `Node` 代指每个操作的元素，使用双向链表来构造循环队列。
+
+各类操作均对应基本的链表操作，不再赘述。
+
+Java 代码：
+```Java
+class MyCircularDeque {
+    class Node {
+        Node prev, next;
+        int val;
+        Node (int _val) {
+            val = _val;
+        }
+    }
+    int cnt, k;
+    Node he, ta;
+    public MyCircularDeque(int _k) {
+        k = _k;
+        he = new Node(-1); ta = new Node(-1);
+        he.next = ta; ta.prev = he;
+    }
+    public boolean insertFront(int value) {
+        if (isFull()) return false;
+        Node node = new Node(value);
+        node.next = he.next;
+        node.prev = he;
+        he.next.prev = node;
+        he.next = node;
+        cnt++;
+        return true;
+    }
+    public boolean insertLast(int value) {
+        if (isFull()) return false;
+        Node node = new Node(value);
+        node.next = ta;
+        node.prev = ta.prev;
+        ta.prev.next = node;
+        ta.prev = node;
+        cnt++;
+        return true;
+    }
+    public boolean deleteFront() {
+        if (isEmpty()) return false;
+        he.next.next.prev = he;
+        he.next = he.next.next;
+        cnt--;
+        return true;
+    }
+    public boolean deleteLast() {
+        if (isEmpty()) return false;
+        ta.prev.prev.next = ta;
+        ta.prev = ta.prev.prev;
+        cnt--;
+        return true;
+    }
+    public int getFront() {
+        return isEmpty() ? -1 : he.next.val;
+    }
+    public int getRear() {
+        return isEmpty() ? -1 : ta.prev.val;
+    }
+    public boolean isEmpty() {
+        return cnt == 0;
+    }
+    public boolean isFull() {
+        return cnt == k;
+    }
+}
+```
+TypeScript 代码：
+```TypeScript
+class TNode {
+    prev: TNode = null; next: TNode = null;
+    val: number = 0;
+    constructor(_val: number) {
+        this.val = _val
+    }
+}
+class MyCircularDeque {
+    he = null; ta = null;
+    cnt = 0; k = 0;
+    constructor(_k: number) {
+        this.cnt = 0; this.k = _k;
+        this.he = new TNode(-1); this.ta = new TNode(-1);
+        this.he.next = this.ta
+        this.ta.prev = this.he
+    }
+    insertFront(value: number): boolean {
+        if (this.isFull()) return false
+        const node = new TNode(value)
+        node.next = this.he.next
+        node.prev = this.he
+        this.he.next.prev = node
+        this.he.next = node
+        this.cnt++
+        return true
+    }
+    insertLast(value: number): boolean {
+        if (this.isFull()) return false
+        const node = new TNode(value)
+        node.next = this.ta
+        node.prev = this.ta.prev
+        this.ta.prev.next = node
+        this.ta.prev = node
+        this.cnt++
+        return true
+    }
+    deleteFront(): boolean {
+        if (this.isEmpty()) return false
+        this.he.next.next.prev = this.he
+        this.he.next = this.he.next.next
+        this.cnt--
+        return true
+    }
+    deleteLast(): boolean {
+        if (this.isEmpty()) return false
+        this.ta.prev.prev.next = this.ta
+        this.ta.prev = this.ta.prev.prev
+        this.cnt--
+        return true
+    }
+    getFront(): number {
+        return this.isEmpty() ? -1 : this.he.next.val
+    }
+    getRear(): number {
+        return this.isEmpty() ? -1 : this.ta.prev.val
+    }
+    isEmpty(): boolean {
+        return this.cnt == 0
+    }
+    isFull(): boolean {
+        return this.cnt == this.k
+    }
+}
+```
+* 时间复杂度：所有操作复杂度均为 $O(1)$
+* 空间复杂度：$O(n)$
+
+---
+
+### 最后
+
+这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `No.641` 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。
+
+在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
+
+为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码，我建立了相关的仓库：https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。
+
+在仓库地址里，你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。
+