Ni nini buf buffer ya pande zote (ring buffer) na utazitumia lini?

Question

Accepted Answer

**Buffer ya pande zote** ni safu yenye ukubwa uliobainishwa inayokamatiana kana kwamba ncha zake zimekuwa kwa ring. Fahirisi mbili — **head** (kusoma) na **tail** (kuandika) — husonga mbele na kuzungusha kwa kutumia hesabu ya modulo, na kupatia mlangoni O(1) FIFO bila **ukamataji** baada ya kuundwa.

## Jinsi zuzuko linavyofanya kazi

```text
capacity 5, after writing A,B,C,D and reading A,B:
index:  0   1   2   3   4
      [ . ][ . ][ C ][ D ][ . ]
              head^       tail^   (tail wraps to 0 next write)
```

## Kod

```python
class RingBuffer:
    def __init__(self, n):
        self.buf = [None]*n
        self.head = self.tail = self.size = 0
        self.cap = n
    def enqueue(self, x):                  # O(1)
        if self.size == self.cap: raise Exception("full")
        self.buf[self.tail] = x
        self.tail = (self.tail + 1) % self.cap   # wrap
        self.size += 1
    def dequeue(self):                     # O(1)
        x = self.buf[self.head]
        self.head = (self.head + 1) % self.cap    # wrap
        self.size -= 1
        return x
```

| Kazi | Muda |
|---|---|
| enqueue / dequeue | O(1) |
| nafasi | O(n) iliyowekwa |

## Lini la kumtumia

- **Streaming / sauti / video buffers** — iliyofungwa, mtiririko thabiti.
- **Mzalishi–mtumiaji** bomba lenye shinikizo la nyuma.
- **Kuandika matukio ya mwisho N** (andika juu ya ya zamani).

## Kwa nini ni muhimu

Buff ya pande zote inatoa FIFO mwenye utabiri, ambayo haina ukamataji, ambayo ni muhimu katika mifumo ya wakati halisi na mifumo iliyoingia ambapo ukamataji wa nguvu ni polepole sana au hatari.

Ukubwa wake uliofungwa pia hufanya kama shinikizo la nyuma la asili, linazuia wauzaji wa haraka kutoka kumfanya akamata kumbukumbu.