feat: add Swift codes for queue article

codes/swift/chapter_stack_and_queue/array_queue.swift

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+/**
+ * File: array_queue.swift
+ * Created Time: 2023-01-11
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 基于环形数组实现的队列 */
+class ArrayQueue {
+    private var nums: [Int] // 用于存储队列元素的数组
+    private var front = 0 // 头指针，指向队首
+    private var rear = 0 // 尾指针，指向队尾 + 1
+
+    init(capacity: Int) {
+        // 初始化数组
+        nums = Array(repeating: 0, count: capacity)
+    }
+
+    /* 获取队列的容量 */
+    func capacity() -> Int {
+        nums.count
+    }
+
+    /* 获取队列的长度 */
+    func size() -> Int {
+        let capacity = capacity()
+        // 由于将数组看作为环形，可能 rear < front ，因此需要取余数
+        return (capacity + rear - front) % capacity
+    }
+
+    /* 判断队列是否为空 */
+    func isEmpty() -> Bool {
+        rear - front == 0
+    }
+
+    /* 入队 */
+    func offer(num: Int) {
+        if size() == capacity() {
+            print("队列已满")
+            return
+        }
+        // 尾结点后添加 num
+        nums[rear] = num
+        // 尾指针向后移动一位，越过尾部后返回到数组头部
+        rear = (rear + 1) % capacity()
+    }
+
+    /* 出队 */
+    @discardableResult
+    func poll() -> Int {
+        let num = peek()
+        // 队头指针向后移动一位，若越过尾部则返回到数组头部
+        front = (front + 1) % capacity()
+        return num
+    }
+
+    /* 访问队首元素 */
+    func peek() -> Int {
+        if isEmpty() {
+            fatalError("队列为空")
+        }
+        return nums[front]
+    }
+
+    /* 返回数组 */
+    func toArray() -> [Int] {
+        let size = size()
+        let capacity = capacity()
+        // 仅转换有效长度范围内的列表元素
+        var res = Array(repeating: 0, count: size)
+        for (i, j) in sequence(first: (0, front), next: { $0 < size - 1 ? ($0 + 1, $1 + 1) : nil }) {
+            res[i] = nums[j % capacity]
+        }
+        return res
+    }
+}
+
+@main
+enum _ArrayQueue {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        /* 初始化队列 */
+        let capacity = 10
+        let queue = ArrayQueue(capacity: capacity)
+
+        /* 元素入队 */
+        queue.offer(num: 1)
+        queue.offer(num: 3)
+        queue.offer(num: 2)
+        queue.offer(num: 5)
+        queue.offer(num: 4)
+        print("队列 queue = \(queue.toArray())")
+
+        /* 访问队首元素 */
+        let peek = queue.peek()
+        print("队首元素 peek = \(peek)")
+
+        /* 元素出队 */
+        let poll = queue.poll()
+        print("出队元素 poll = \(poll)，出队后 queue = \(queue.toArray())")
+
+        /* 获取队列的长度 */
+        let size = queue.size()
+        print("队列长度 size = \(size)")
+
+        /* 判断队列是否为空 */
+        let isEmpty = queue.isEmpty()
+        print("队列是否为空 = \(isEmpty)")
+
+        /* 测试环形数组 */
+        for i in 0 ..< 10 {
+            queue.offer(num: i)
+            queue.poll()
+            print("第 \(i) 轮入队 + 出队后 queue = \(queue.toArray())")
+        }
+    }
+}